Finalmente, un balzo in avanti che rivoluzionerà l'energia solare!
I ricercatori hanno scoperto un nuovo modo che produce energia quando la luce intensa passa attraverso un materiale isolante come il vetro, creando un forte campo magnetico.
In un periodo in cui l'energia nucleare viene vista come il diavolo, si ricomincia a considerare l'energia solare come un qualcosa a cui l'uomo deve mirare per vivere con più tranquillità.
L'umanità attualmente raccoglie solo una minuscola frazione dei circa 12,2 miliardi di chilowattora di energia solare che colpisce la Terra ogni giorno. Sembrerebbe quindi una grande follia non perseguire i metodi per cercare di sfruttare questo potere economico. Ma l'attuale tecnologia solare si basa su celle solari che sono ancora piuttosto costose e spesso hanno problemi di durata.
Ecco perché un nuovo passo avanti nel settore dell'energia alternativa presso l'Università del Michigan è così eccitante. E promette energia solare a volontà, senza le costose celle.
La nuova tecnologia su cui gli scienziati stanno studiando si basa su un principio fisico precedentemente considerato piuttosto insignificante. La luce ha due componenti - magnetismo ed elettricità. Tutte le celle solari attualmente utilizzano gli effetti di luce elettrica. La natura magnetica dei fotoni è stata respinta come troppo debole per essere di qualche utilità. Ma Stephen Rand, docente nel dipartimento della Electrical Engineering and Computer Science, Physics and Applied Physics at University of Michigan, è rimasto affascinato da questa proprietà, chiedendosi pertanto se fosse in grado di riuscire a metterla a frutto.
Durante le sue indagini ha scoperto qualcosa d'inaspettato. Quando la luce passa attraverso un materiale fortemente isolante, la sua uscita normalmente magnetica debole è profondamente moltiplicata e i risultati del campo magnetico relativamente elevati.
In realtà, il campo è di 100 milioni di volte più forte del previsto - abbastanza forte da produrre il tipo di grande effetto magnetico necessario per la produzione di energia. Il professore Rand ammette che i risultati scuoteranno molti fisici. E dichiara: "Si potrebbero fissare le equazioni di moto tutto il giorno senza vedere questa possibilità. A noi tutti è stato insegnato che questo non accade. Essa è una vecchia interazione. Ecco perché è stata trascurata per più di 100 anni".
L'effetto magnetico viene da un unico tipo di "correzione ottica". La rettificazione ottica è un termine di fisica generale che si riferisce a ciò che la luce fa quando entra in determinati materiali. Precedentemente , il tipo più noto di rettificazione ottica è stata la separazione di carica che la luce crea durante il passaggio in alcuni tipi di materiali cristallini (come il silicio cristallino). Questo effetto produce una tensione elettrica che è alla base delle moderne celle solari.
Il professore Rand e William Fisher, un dottorando in fisica applicata, hanno scoperto un tipo radicalmente nuovo di rettificazione ottica. In alcuni materiali essi hanno trovato il campo magnetico della luce abbastanza forte da piegare le cariche elettriche in figura a 'C'. Descrive Fisher, "Si scopre che il campo magnetico inizia a curvare gli elettroni in una forma a C e vengono avanti un poco alla volta. Tale forma di C di movimento di carica genera sia un dipolo elettrico e un dipolo magnetico. Se riusciamo ad impostare molti di questi in fila in una fibra lunga, possiamo fare un alto voltaggio ed estrapolando quella tensione, possiamo utilizzarla come fonte di energia. "
Allora dove sta il trucco? C'è sempre un trucco in ogni cosa che sembra grande, a quanto pare!
Il trucco qui è il materiale. Al fine di presentare questo effetto, la luce deve essere visualizzata su un isolante come il vetro. Il vetro, però, ha bisogno di una luce incredibilmente intensa per produrre questo effetto - 10 milioni di watt per centimetro quadrato. Normalmente la luce del sole produce soltanto circa 0,012 watt per centimetro quadrato, quando splende. Una soluzione potrebbe essere quella di creare un hardware per potenziare l'intensità della luce solare in entrata, simile alla tecnica utilizzata nelle celle solari concentrate.
Il giovane Fisher afferma: "Nella nostra più recente relazione, si dimostra che una luce incoerente come la luce solare è teoricamente quasi altrettanto efficace nella produzione della separazione di carica come è la luce laser. Per la realizzazione di moderne celle solari bisogna fare svariati processi di lavorazione dei semiconduttori. E noi tutti avremmo bisogno di lenti per focalizzare la luce e una fibra di applicazione. Il vetro funziona per entrambi, e non richiede tanta elaborazione. La ceramica trasparente potrebbe essere ancora migliore"
Utilizzando questa nuova proprietà con materiali innovativi i ricercatori possono sviluppare una "batteria ottica, che potrebbe portare a" un nuovo tipo di cella solare senza semiconduttori e senza assorbimento per la produzione di separazione "di carica.
Rand ha pubblicato il suo studio sul Journal of Applied Physics. Invece di utilizzare il trattamento classico dei semiconduttori, questa nuova tecnica, secondo il giovane Fisher, si baserebbe su "lenti per focalizzare la luce e una fibra per guidarlo".
Con l'efficienza che salirà notevolmente e i prezzi in discesa, questo potrebbe essere, finalmente, la svolta tanto attesa per l'industria dell'energia solare.
L'umanità attualmente raccoglie solo una minuscola frazione dei circa 12,2 miliardi di chilowattora di energia solare che colpisce la Terra ogni giorno. Sembrerebbe quindi una grande follia non perseguire i metodi per cercare di sfruttare questo potere economico. Ma l'attuale tecnologia solare si basa su celle solari che sono ancora piuttosto costose e spesso hanno problemi di durata.
Ecco perché un nuovo passo avanti nel settore dell'energia alternativa presso l'Università del Michigan è così eccitante. E promette energia solare a volontà, senza le costose celle.
La nuova tecnologia su cui gli scienziati stanno studiando si basa su un principio fisico precedentemente considerato piuttosto insignificante. La luce ha due componenti - magnetismo ed elettricità. Tutte le celle solari attualmente utilizzano gli effetti di luce elettrica. La natura magnetica dei fotoni è stata respinta come troppo debole per essere di qualche utilità. Ma Stephen Rand, docente nel dipartimento della Electrical Engineering and Computer Science, Physics and Applied Physics at University of Michigan, è rimasto affascinato da questa proprietà, chiedendosi pertanto se fosse in grado di riuscire a metterla a frutto.
In realtà, il campo è di 100 milioni di volte più forte del previsto - abbastanza forte da produrre il tipo di grande effetto magnetico necessario per la produzione di energia. Il professore Rand ammette che i risultati scuoteranno molti fisici. E dichiara: "Si potrebbero fissare le equazioni di moto tutto il giorno senza vedere questa possibilità. A noi tutti è stato insegnato che questo non accade. Essa è una vecchia interazione. Ecco perché è stata trascurata per più di 100 anni".
L'effetto magnetico viene da un unico tipo di "correzione ottica". La rettificazione ottica è un termine di fisica generale che si riferisce a ciò che la luce fa quando entra in determinati materiali. Precedentemente , il tipo più noto di rettificazione ottica è stata la separazione di carica che la luce crea durante il passaggio in alcuni tipi di materiali cristallini (come il silicio cristallino). Questo effetto produce una tensione elettrica che è alla base delle moderne celle solari.
Il professore Rand e William Fisher, un dottorando in fisica applicata, hanno scoperto un tipo radicalmente nuovo di rettificazione ottica. In alcuni materiali essi hanno trovato il campo magnetico della luce abbastanza forte da piegare le cariche elettriche in figura a 'C'. Descrive Fisher, "Si scopre che il campo magnetico inizia a curvare gli elettroni in una forma a C e vengono avanti un poco alla volta. Tale forma di C di movimento di carica genera sia un dipolo elettrico e un dipolo magnetico. Se riusciamo ad impostare molti di questi in fila in una fibra lunga, possiamo fare un alto voltaggio ed estrapolando quella tensione, possiamo utilizzarla come fonte di energia. "
Allora dove sta il trucco? C'è sempre un trucco in ogni cosa che sembra grande, a quanto pare!
Il trucco qui è il materiale. Al fine di presentare questo effetto, la luce deve essere visualizzata su un isolante come il vetro. Il vetro, però, ha bisogno di una luce incredibilmente intensa per produrre questo effetto - 10 milioni di watt per centimetro quadrato. Normalmente la luce del sole produce soltanto circa 0,012 watt per centimetro quadrato, quando splende. Una soluzione potrebbe essere quella di creare un hardware per potenziare l'intensità della luce solare in entrata, simile alla tecnica utilizzata nelle celle solari concentrate.
Il giovane Fisher afferma: "Nella nostra più recente relazione, si dimostra che una luce incoerente come la luce solare è teoricamente quasi altrettanto efficace nella produzione della separazione di carica come è la luce laser. Per la realizzazione di moderne celle solari bisogna fare svariati processi di lavorazione dei semiconduttori. E noi tutti avremmo bisogno di lenti per focalizzare la luce e una fibra di applicazione. Il vetro funziona per entrambi, e non richiede tanta elaborazione. La ceramica trasparente potrebbe essere ancora migliore"
Utilizzando questa nuova proprietà con materiali innovativi i ricercatori possono sviluppare una "batteria ottica, che potrebbe portare a" un nuovo tipo di cella solare senza semiconduttori e senza assorbimento per la produzione di separazione "di carica.
Rand ha pubblicato il suo studio sul Journal of Applied Physics. Invece di utilizzare il trattamento classico dei semiconduttori, questa nuova tecnica, secondo il giovane Fisher, si baserebbe su "lenti per focalizzare la luce e una fibra per guidarlo".
Con l'efficienza che salirà notevolmente e i prezzi in discesa, questo potrebbe essere, finalmente, la svolta tanto attesa per l'industria dell'energia solare.
Fonte e immagine: www.dailytech.com -
Altra immagine: morgansolar.wordpress.com
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