ULTIM’ORA – ARIA CONDIZIONATA ZERO: “Puntiamo tutto sull’infrarosso”, scopiazzato il grande scienziato, i nuovi split senza corrente

Una svolta scientifica per il futuro della climatizzazione domestica: il calore si dissipa da solo e senza bisogno di elettricità.

Con il cambiamento climatico che avanza e una crescente pressione sulla rete elettrica globale, la ricerca scientifica cerca alternative sostenibili all’attuale meccanismo di climatizzazione.

Si torna a metodi vecchi, ma efficaci, come il raffreddamento passivo. Questo sistema promette di superare i limiti finora imposti dalla legge di Planck, quella che stabilisce il massimo calore che un corpo può emettere a temperatura ambiente.

A presentare l’innovazione è un gruppo di ricercatori cinesi, che ha proposto un modello teorico in grado di generare refrigerazione senza alcun consumo di corrente.

In alternativa si sfruttano dispositivi chiamati diodi termorradiativi (TRD) e motori termici come generatori termolettrici o motori di Carnot.

Il raffreddamento passivo che converte il calore in fotoni infrarossi: come funziona

Il sistema permette di trasformare il calore ambientale in radiazione infrarossa, espellendolo passivamente nello spazio. Il risultato? Potenza di raffreddamento superiore del 5,7% rispetto al limite fisico finora considerato invalicabile. Il funzionamento si basa su un’integrazione termodinamica tra due componenti: da un lato, il TRD che converte il calore in fotoni infrarossi; dall’altro, il motore termico che estrae energia dal gradiente tra ambienti caldi e freddi. Insieme, i due generano un potenziale chimico positivo dei fotoni, un concetto della fisica quantistica finora mai applicato in modo passivo.

I test di simulazione hanno mostrato come, alla temperatura di 20°C, il sistema raggiunga 485 watt per metro quadro, superando il noto limite di Planck (459 W/m²). Anche con configurazioni meno ideali, come l’uso di generatori termolettrici più comuni, i risultati restano eccellenti. Il design ottimale prevede un rapporto 1:15 tra la superficie del TRD e quella del radiatore, e materiali come il fosforo nero, noto per l’elevata efficienza quantistica, migliorano ulteriormente le prestazioni.

Le conseguenze del sistema di raffreddamento passivo in tutti i settori della quotidianità

Se le sperimentazioni su larga scala confermeranno i risultati, il sistema potrebbe rivoluzionare il raffrescamento negli edifici, nei dispositivi elettronici e persino nel settore tessile con abbigliamento termoregolante. L’aspetto più rivoluzionario è la natura autosostenibile del processo, che non richiede alimentazione elettrica continua.

Secondo gli autori dello studio pubblicato sul Journal of Photonics for Energy, la sinergia tra TRD e motori termici rappresenta un nuovo paradigma per la refrigerazione passiva. La fase successiva riguarderà lo sviluppo di prototipi reali, ottimizzando materiali avanzati come il fosforene e integrando il sistema in contesti reali. In un mondo che consuma oltre il 10% dell’energia elettrica globale solo per raffrescare ambienti, questa svolta potrebbe incidere profondamente sul futuro energetico.