Con l’obiettivo di condividere il progresso tecnologico e di permettere all’industria di utilizzare alcune innovazioni nei loro progetti senza il pagamento di royalties, la Nasa ha pubblicato 56 tecnologie brevettate, rendendole di pubblico dominio.
Fra questi progetti ce ne sono tre molti interessanti che potrebbero avere un impatto significativo nel settore delle energie rinnovabili.
Nanotubi di carbonio
I nanotubi di carbonio sono una tecnologia molto promettente, se solo non fosse così costosa da produrre. La Nasa ha sviluppato un metodo economico per produrre nanotubi di carbonio inducendo la corrente elettrica attraverso un anodo e catodo di carbonio. Il processo potrebbe rendere i nanotubi di carbonio una conveniente alternativa applicabile in ambiti diversi.
?Da un punto di vista di meccanica, l’elevato rapporto resistenza- peso dei nanotubi di carbonio potrebbe consentire di realizzare veicoli estremamente leggeri, migliorando le prestazioni dei veicoli elettrici e un risparmio consistente di carburante nel caso di veicoli a combustione interna. Le stesse caratteristiche potrebbero giovare anche al settore dell’eolico, rendendo le turbine meno costose e più efficienti.
Da un punto di vista elettrico invece i nanotubi di carbonio possiedono eccellenti proprietà conduttive che potrebbero essere sfruttate in vari ambiti. Potrebbero essere utilizzati come
semiconduttori ad alta velocità nei computer, sostituendo le le batterie agli ioni di litio con elettrodi di nanotubi di carbonio, in grado di aumentare drasticamente il numero di cicli di ricarica e diminuendo la resistenza interna delle batterie. Ma anche sul fronte del fotovoltaico ci sono prospettive allettanti. I ricercatori del MIT hanno sperimentato l’utilizzo di nanotubi di carbonio come assorbitori di calore nelle celle termofotovoltaiche, che consentono di assorbire una porzione più ampia dello spettro solare, aumentandone l’efficienza. In un futuro possiamo anche immaginare che il silicio verrà sostituito dai nanotubi in carbonio.
Sistema che elimina i vortici negli impianti eolici
Quando le pale di una turbina eolica ruotano si creano dei piccoli ma potenti vortici all’estremità delle lame. Questi vortici causano turbolenze e rallentamenti con una conseguente perdita di efficienza dei sistemi e un aumento del rumore. La Nasa ha sviluppato un sistema di controllo dei vortici che consiste in un lembo mobile posto sulla punta della lama, gestito da un sistema avanzato di controllo basato su un algoritmo che fa muovere l’estremità delle lame in modo tale da evitare il formarsi di vortici. Il sistema riduce enormemente il rumore, migliora l’efficienza degli impianti eolici e ne prolunga la vita.
Fotovoltaico con batteria di accumulo integrata
Una cella solare agisce come un generatore di corrente dipendente dalla luce. Più la luce aumenta più la cella è in grado di produrre energia. In un classico pannello solare le singole celle sono collegate in serie, al fine di aumentare la tensione complessiva. Ma il sistema in serie ha anche una svantaggio: se un cella è ad esempio ombreggiata, le scarse performance si ripercuoto nell’intero sistema.
Il metodo tradizionale per risolvere questa problematica prevede di collegare una o più celle a un diodo di bypass. Quando una cella è scarsamente illuminata il diodo di bypass la scollega al sistema. I disagi però sono diversi, perché il voltaggio complessivo diminuisce ad ogni modo e se il numero di celle non illuminate è consistente il rischio che l’intero sistema non riesca a produrre sufficiente energia è enorme.
Gli ingegneri della NASA hanno sviluppato un pannello fotovoltaico che integra un sistema di accumulo al fotovoltaico a film sottile. Il dispositivo di accumulo energetico è una piccola batteria agli ioni di litio che viene utilizzata al posto del diodo di bypass. Quando una cella riceve luce, una piccola quantità di energia carica la batteria. Quando invece è ombreggiata la batteria sostituisce la cella, garantendo la produzione elettrica in tutto il periodo di ombreggiamento. Attualmente la capacità di immagazzinamento è piuttosto limitata (circa 30 mAh) ma i ricercatori garantiscono scenari decisamente migliori nei prossimi anni.
