28 marzo 2013

A Stanford si studiano nuovi modi per raffreddare. Con il sole. Uno studio pubblicato su Nano Letters (American Chemical Society)

«Abbiamo sviluppato un nuovo sistema per raffeddare - spiega Shanhui Fan, uno dei tre inventori - che riflette raggi solari e trasforma il caldo in freddo».
Ci sono due importanti sfide tecnologiche da superare, in questo campo: riflettere più luce possibile e in un intervallo di lunghezze d'onda specifico, per il quale cioè l'atmosfera è quasi trasparente. Il prototipo realizzato da Shanhui Fan, Aaswath Raman e Eden Rephaeli, ricercatori a Stanford, soddisfa entrambe le condizioni: è uno specchio a banda larga che riflette la maggior parte della luce solare nella gamma di lunghezze d'onda adeguata a sfuggire attraverso l'atmosfera terrestre.
Il miglioramento introdotto sfrutta le proprietà di alcuni nanomateriali di potenziare la riflessione della luce in particolari lunghezze d'onda.
Il raffreddamento radiativo, come strategia di mitigazione del cambiamento climatico, purtroppo è efficace sole nelle ore notturne. Ma il picco della domanda di raffreddamento si verifica durante il giorno. Ecco perché l'invenzione dei ricercatori di Stanford è particolarmente interessante. Inoltre il dispositivo è in grado di raggiungere una potenza (netta) di raffreddamento pari a 100 watt a metro quadro, circa il 90% in più dei pannelli solari attualmente in commercio. Inoltre questo sistema non richiede energia elettrica per funzionare. Ora deve trasformarsi in una vera innovazione e poi potrebbe diventare una bella rivoluzione. Energetica.
Andrea Mameli www.linguaggiomacchina.it 28 Marzo 2013

Ultrabroadband Photonic Structures To Achieve High-Performance Daytime Radiative Cooling
Eden Rephaeli *†, Aaswath Raman *†, and Shanhui Fan *‡
†Department of Applied Physics and ‡Department of Electrical Engineering, Stanford University, United States
Nano Letters (American Chemical Society)
DOI: 10.1021/nl4004283
Publication Date (Web): March 5, 2013
Abstract
If properly designed, terrestrial structures can passively cool themselves through radiative emission of heat to outer space. For the first time, we present a metal-dielectric photonic structure capable of radiative cooling in daytime outdoor conditions. The structure behaves as a broadband mirror for solar light, while simultaneously emitting strongly in the mid-IR within the atmospheric transparency window, achieving a net cooling power in excess of 100 W/m2 at ambient temperature. This cooling persists in the presence of significant convective/conductive heat exchange and nonideal atmospheric conditions.

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