I motori a combustione interna, come quelli delle auto a benzina, generano molta potenza ma sono notoriamente inefficienti: circa il 75% dell’energia consumata viene disperso sotto forma di calore. E se fosse possibile recuperare parte di questa energia per migliorare l’efficienza del veicolo?
Un’idea rivoluzionaria
Gli scienziati hanno cercato per anni di trovare una soluzione a questo spreco energetico, con progressi limitati soprattutto per via del rapporto costi-benefici. Ora, un team di ricercatori ha sviluppato un dispositivo in grado di trasformare il calore dei gas di scarico in elettricità. Questo sistema innovativo, con un design semplice e adattabile, può essere collegato non solo alle auto, ma anche ad altri veicoli come gli elicotteri.
Il funzionamento del generatore termoelettrico
Lo studio, pubblicato sulla rivista ACS Applied Materials & Interfaces, ha testato un prototipo di generatore termoelettrico capace di produrre fino a 40 watt di potenza, sufficiente per accendere una lampadina.
Questi generatori funzionano sfruttando i gradienti di temperatura: posizionati vicino a una fonte di calore, creano una corrente elettrica spostando elettroni dal lato caldo a quello freddo. In questo caso, il dispositivo utilizza un semiconduttore a base di tellururo di bismuto per massimizzare l’efficienza del processo.
La sfida del raffreddamento
Una delle principali difficoltà dei sistemi termoelettrici è il mantenimento della differenza di temperatura necessaria per generare elettricità. Se la parte fredda si riscalda troppo, la corrente si interrompe. Alcuni dispositivi utilizzano il raffreddamento ad acqua, ma questa soluzione complica il design e lo rende meno pratico.
I ricercatori hanno quindi adottato un’alternativa più efficiente: un dissipatore di calore con sporgenze a forma di aletta che circonda lo scarico, aumentando la superficie di raffreddamento grazie alla convezione forzata dell’aria in movimento.
Risultati promettenti
Test in ambienti simulati ad alta velocità hanno dimostrato che il dispositivo può generare fino a 56 watt di potenza in un’auto in movimento. Per gli elicotteri, la produzione energetica sale a 146 watt, quasi tre volte superiore.
Questi risultati potrebbero aprire la strada a una maggiore integrazione dei dispositivi termoelettrici nei veicoli, offrendo una soluzione pratica per ridurre lo spreco energetico e migliorare l’efficienza complessiva dei sistemi di trasporto.
