CONSERVATION LAWS AND THERMODYNAMIC EFFICIENCY

efficient-refrigeratorAutore del lavoro candidato: GIULIO CASATI

SINTESI CONTENENTE UNA BREVE DESCRIZIONE DEL LAVORO SVOLTO E DEI RISULTATI OTTENUTI: I materiali termoelettrici, che possono generare elettricità dal calore dissipato o che possono essere usati come frigoriferi, possono giocare un ruolo importante per una soluzione, globalmente sostenibile, del problema energetico. In particolare le nuove nanotecnologie indicano che una nuova era di materiali termoelettrici complessi si sta avvicinando. Il problema che rimane però da risolvere è quello della bassa efficienza. Infatti nonostante i notevoli sforzi degli ultimi 50 anni, la attuale tecnologia termoelettrica non è economicamente competitiva. Il motivo è che bisogna soddisfare a due condizioni apparentemente tra loro in conflitto: aumentare la conducibilità’ elettrica e contemporaneamente diminuire la conducibilità termica. In questo lavoro di ricerca si supera questa difficoltà e si riesce ad individuare un meccanismo per aumentare l’efficienza termoelettrica. Ciò è stato reso possibile da un approccio nuovo, diverso da quello tradizionale e basato sulla teoria dei sistemi dinamici non lineari. Questo risultato è il punto di arrivo di un lungo percorso di ricerca dell’autore volto a comprendere il trasporto di calore e che lo ha portato prima alla invenzione dei diodi termici, poi dei transistor termici. Ciò ha permesso di capire il meccanismo qui descritto per aumentare la conducibilità elettrica in modo maggiore che non la conducibilità termica e di conseguenza ad aumentare l’efficienza sino a raggiungere il limite di Carnot. Certamente per arrivare ad applicazioni concrete c’è ancora molta strada da fare. Tuttavia questo lavoro apre un nuovo scenario e indica la strada sulla quale proseguire per arrivare ad una tecnologia termoelettrica economicamente competitiva.

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