Jumping Jack Flash weblog

Ricerca disperata di energia: Energy Harvesting

Posted in ambiente, elettricita, energia, Scienza by jumpjack on 23 maggio 2014

 

La sete di energia della civiltà moderna è in costante aumento, e bisogna quindi cercare di raggranellarne un po’ ovunque.

“Raggranellare” letteralmente, perché esistono modi per raccogliere l’energia al limite della “disperazione energetica”, visto che permettono di sfruttare potenze dell’ordine di microwatt (milionesimi di watt) per centimetro cubo!

Sono i cosiddetti metodi di “energy harvesting” o “energy scavenging”; ho trovato una ricerca (Tesi di Laurea di Daniele Costarella, 2013), incredibilmente in italiano, che li riassume in una interessante tabella, che riporto qui a beneficio di Google:

 

Energia solare con pannelli di rendimento del 15%:

  • Potenza disponibile all’esterno in pieno sole: 15000 microW/cm2
  • All’esterno all’ombra: 150 microW/cm2
  • All’interno di un edificio: 10 microW/cm2

 

10 microW sembrano un’inezia, eppure sappiamo tutti come una calcolatrice tascabile non abbia problemi a funzionare all’interno di un edificio, usando un minuscolo pannellino di 5 o 6 cm2, quindi da circa 60 mW di potenza. Ecco allora che assume un  senso pensare di sfruttare queste altre micro-fonti di energia per alimentare minuscoli apparati elettronici, come ad esempio reti di sensori wireless.

 

Potenza disponibile da:

  • Vibrazione di macchinari: 100-1000 microW/cm3
  • Movimento corpo umano: 1-10 microW/cm3
  • Rumore acustico: 1 microW/cm2
  • Flusso d’aria: 750 microW/cm2
  • Gradienti di temperatura: 1-1000 microW/cm2 @10°C deltaT (dipende ovviamente dall’entità della differenza di temperatura)
  • Radiazione EM dispersa (onde radio/TV): 50 microW (a 5 metri da una sorgente da 1W @ 2.4 GHz)
  • Termosifone a 50°C sopra la temperatura ambiente: 140.000 microW/cm2 (*)
  • Calore corpo umano: 100  microWatt/cm2 (*)

 

Per confronto, i consumi di vari tipi di sensori sono:

  • Temperatura: 26 microW
  • Luce: 99 microW
  • Umidità: 990 microW
  • Vibrazioni: 1980 microW
  • Pressione barometrica: 35000 microW

 

 

(*) In questo caso non si sfrutterebbe il calore di per sé, ma il flusso di calore dal termosifone all’ambiente, che quindi riceverebbe comunque il calore; non ci sarebbe quindi un aumento di consumo della caldaia. I dispositivi che lo permettono sono i generatori termoelettrici ad effetto Seebeck.

 

 

3 Risposte

Subscribe to comments with RSS.

  1. Montanari Giorgio said, on 23 maggio 2014 at 10:23

    un pannello solare produce corrente anche con la luce artificiale (per esempio una lampadina)?

    • jumpjack said, on 23 maggio 2014 at 10:38

      Facendo manutenzione ai miei pannelli di notte, per vedere se funzionavano li ho illuminati con una lampada fluorescente, e un po’ di tensione la davano. Però esistono tante lunghezze d’onda diverse, e a ognuna è associata una quantità di energia diversa. Immagino che nello spettro di emissione dei raggi solari ci siano molte più lunghezze d’onda che in una lampada.
      I pannelli sono testati sullo spettro “AM1.5”. (reference solar spectral irradiance – Air Mass 1.5).

  2. selidori said, on 5 giugno 2014 at 11:37

    Articolo molto interessante che tratta di un aspetto sempre trascurato.


Puoi inserire un commento qui sotto; diventerà visibile dopo la moderazione dell'amministratore

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...

%d blogger cliccano Mi Piace per questo: