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I ricercatori hanno scoperto una nuova cella termofotovoltaica (TPV) che converte il calore in elettricità con un'efficienza superiore al 40%, quasi eguagliando le prestazioni delle tradizionali centrali elettriche a turbina a vapore.
Le celle potrebbero essere potenzialmente utilizzate in "batterie termiche" basate sulla griglia che generano energia in modo affidabile senza parti mobili. Finora, le celle TPV raggiungevano efficienze fino al 32% solo perché funzionavano a temperature più basse.
Il progetto del Massachusetts Institute of Technology e del National Renewable Energy Laboratory (NREL) utilizza energia da fonti di calore roventi nell'intervallo da 1900°C a 2400°C. Misurando l'efficienza con un sensore di flusso di calore, il team ha scoperto che la potenza dipende dalla temperatura. E questo potere è lo stesso 40%.
Le turbine a vapore possono fornire la stessa efficienza, ma sono molto più complesse e funzionano solo a temperature più basse.
"Uno dei vantaggi dei convertitori di energia allo stato solido è che possono funzionare a temperature più elevate con costi di manutenzione inferiori perché non hanno parti mobili", ha detto al MIT News il professore del MIT Asegun Henry.
"Si limitano a stare sul posto e generano elettricità in modo affidabile". In futuro, in una batteria termica di rete, il sistema assorbirà l'energia in eccesso da fonti rinnovabili come il sole e la immagazzinerà in banchi di grafite calda ben isolati. Se necessario, gli elementi TPV saranno in grado di convertire questo calore in elettricità e inviarlo alla rete elettrica.
"Le celle termofotovoltaiche sono l'ultimo passo fondamentale per dimostrare che le batterie termiche sono un concetto praticabile", - disse Asegun Henry. "Si tratta di un passo assolutamente importante verso la diffusione delle energie rinnovabili e il passaggio a una rete energetica completamente carbon free".
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