È ampiamente noto che in caso di brutto tempo, con la pioggia, gli impianti fotovoltaici riducono enormemente la loro efficienza rispetto a quando non ci sono nuvole e splende il sole. Lo stesso si può dire per un impianto eolico la cui efficienza è direttamente proporzionale alla forza e alla velocità dei venti. Questo porta a considerare in modo unanime fotovoltaico ed eolico due fonti di energia rinnovabile discontinue.
La ricerca scientifica però va avanti così anche quello che oggi può apparire ovvio non è detto che lo sia per sempre. Un gruppo di scienziati orientali, dell’Università Nazionale di Singapore e dell’Università meridionale di scienza e tecnologia a Shenzhen, è riuscito a catturare energia da pioggia e sole addirittura utilizzando lo stesso dispositivo che cattura e sfrutta il calore solare.
Nello studio, pubblicato il 28 giugno 2023 sulla rivista scientifica NSR, il gruppo guidato dall’ingegnere Yi Zhou spiega come ha realizzato il “raccoglitore” (harvaster, in inglese) di energia ambientale non planare e all-in-one, che sfrutta due effetti noti, la piroelettricità solare e la triboelettricità.
Le caratteristiche del nuovo harvaster
Finora i progressi raggiunti in campo piroelettrico avevano permesso di realizzare un dispositivo planare con una densità di potenza in uscita
compresa tra 10 e 1.000 μW/m2. Tuttavia oltre ai limiti intrinseci dovuti a una cattura del calore solare piuttosto omogenea, il dispositivo planare non era adatto per la generazione di triboelettricità basata su gocce di pioggia perché lo scorrimento delle gocce sull’area durante il processo di contatto/separazione liquido-solido non era possibile con superfici piane.
Per aggirare il problema il gruppo di scienziati ha realizzato un sistema con dialettrici multistrati non planari, che non solo confina i raggi solari su un punto caldo focale (che fa aumentare la piroelettricità) ma favorisce anche lo scorrimento delle gocce. Così il nuovo dispositivo è in grado di produrre energia dalla pioggia e dal calore del sole, con un incremento della potenza in uscita rispettivamente del 174,3% e del 65,4% rispetto a prodotti convenzionali. Inoltre, per contenere al massimo i costi di produzione, sono stati utilizzate plastiche ampiamente diffuse come il fluoropolimero e il Teflon.
