Come le onde sonore vengono usate per generare elettricità
Il concetto di utilizzare le onde sonore per generare energia non è nuovo. Il motore termico acustico è in uso da decenni. Tuttavia, la crescente domanda di energia alternativa per il riscaldamento globale spinge gli scienziati a sfruttare il calore generato in questi motori per produrre energia utilizzabile ottimizzando i dispositivi.
Il processo di conversione
I motori termici acustici generano elettricità su piccola scala. Secondo Science Ahead: "I motori termici acustici usano solitamente una piastra di rame per condurre calore a un materiale ad alta superficie come lana di vetro, che riscalda l'aria circostante. Il movimento dell'aria calda genera un'onda sonora a singola frequenza, simile a un flauto. Questa a sua volta fa vibrare un elettrodo piezoelettrico, producendo tensione." Questa tecnologia potrebbe essere riprodotta in centrali a gas naturale per una produzione energetica efficace.
Stufa a biomassa
Scienziati dell'Università di Nottingham stanno sviluppando un alternatore lineare che trasforma il suono in elettricità. L'alternatore fa parte di un progetto più ampio per una stufa da cucina che converte vari tipi di biomassa (legno, letame) in calore, poi in energia acustica e infine in energia utilizzabile. La stufa è destinata principalmente a zone rurali senza elettricità. Il dispositivo usa magneti posizionati ad hoc per raccogliere l'energia elettrica generata dal suono. Secondo Cleantech Group, i test sul campo inizieranno quest'anno, con produzione finale prevista per il 2012.
Aspetti positivi dell'uso delle onde sonore
Dispositivi che usano calore per creare suono e poi energia non hanno parti in movimento. Nessuna manutenzione, durano a lungo. L'uso di cilindri più lunghi abbassa la risonanza del tono, ma i dispositivi non causano inquinamento acustico. Man mano che si creano unità più piccole, la frequenza del tono diventa più alta e può superare la soglia udibile. Inoltre, il suono diminuisce mentre viene convertito in energia. Eventuali problemi acustici residui si risolvono con isolamento fonoassorbente.
Computer
Invertendo le tecniche usate dai cellulari che convertono segnali elettrici in suono, gli scienziati sostengono di poter sfruttare la tecnologia per far durare molto di più LED e chip per computer. Secondo Nanotechnology Development Blog: "Ricercatori del Lawrence Livermore National Laboratory, con collaboratori di Los Alamos e Nitronex, hanno per la prima volta convertito il suono a frequenza più alta in luce invertendo il processo comune che converte segnale elettrico in suono. Hanno preso un'onda ad alta frequenza quasi 100 milioni di volte quella udibile e generato luce invertendo il processo." Poiché questa tecnologia è destinata a scala ridotta, uno degli usi più produttivi sarebbe aumentare la vita dei chip dei computer.
Il futuro
Piccole versioni di motori acustici sono già state sviluppate per cellulari, con buoni risultati. Gli scienziati si aspettano che i motori verranno usati per raffreddare laptop e computer che genereranno sempre più calore con sistemi più complessi. I motori acustici potrebbero un giorno sfruttare il calore delle torri di raffreddamento delle centrali nucleari per produrre energia.