Un’innovazione nel campo della trasmissione energetica arriva da una collaborazione tra l’Università di Ottawa e il Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems. I ricercatori coinvolti hanno sviluppato un convertitore fotonico. Il quale è capace di fornire energia elettrica a dispositivi lontani o posizionati in ambienti difficili. Ciò è possibile sfruttando un raggio laser inviato attraverso fibra ottica. Tale sistema ha raggiunto un’efficienza record nella conversione energetica, superando il 53% e generando più di 2 volt di potenza. Ciò che distingue tale tecnologia dalle precedenti è l’approccio progettuale adottato.
Nuova opzione che coinvolge l’energia laser: ecco come funziona
Il nuovo convertitore è stato progettato per trattenere e sfruttare al massimo la luce ricevuta, invece che subire notevoli perdite di energia lungo il tragitto della luce laser. Come, invece, accade nei metodi tradizionali con fibra ottica. Ciò è possibile grazie ad una particolare configurazione interna del dispositivo. Una struttura multi-giunzione basata su semiconduttori stratificati in lega di InGaAsP. Ogni strato ha il compito di assorbire e convertire porzioni specifiche dello spettro luminoso, ottimizzando l’intero processo.
L’utilizzo di luce infrarossa, tipica delle telecomunicazioni, ha rappresentato una scelta tecnica cruciale. La sua capacità di attraversare lunghi tratti di fibra con perdite minime rende tale tecnologia adatta ad operare su distanze superiori a un chilometro. Ciò senza compromettere l’efficienza. Come ha osservato la professoressa Karin Hinzer, ciò consente di immaginare applicazioni su larga scala, dove l’alimentazione elettrica tradizionale risulterebbe difficile o costosa.
Il sistema è stato testato utilizzando modelli di simulazione avanzati, sviluppati appositamente per ottimizzare la resa del convertitore. I risultati sono stati sorprendenti, Oltre a garantire un’erogazione stabile di energia, il dispositivo consente anche la trasmissione simultanea di dati. Secondo Gavin Forcade, tra gli autori principali dello studio, tale tecnologia segna un netto miglioramento rispetto ai limiti imposti dai metodi precedenti.
Le implicazioni future sono numerose e concrete. Il convertitore potrebbe servire per alimentare sensori nelle reti intelligenti, videocamere di sorveglianza in ambienti isolati, dispositivi sottomarini o impianti eolici dove il rischio di scintille deve essere ridotto al minimo.