Tra le diverse forme di energy harvesting, ovvero quel processo attraverso il quale l’energia derivante da fonti “non convenzionali” viene reperita ed utilizzata, c’è anche la termoelettricità che studia i diversi fenomeni di conversione del calore in elettricità e viceversa che si verificano in tutti i materiali. Per la sua tesi in Product Design allo IED di Cagliari (2021), Gabriele Onnis ha sperimentato e sviluppato un sistema di illuminazione stabile – chiamato PHOS – che sfrutta questo fenomeno: grazie al calore viene prodotta e accumulata energia elettrica per attivare il corpo illuminante.

“Per arrivare alla realizzazione di un sistema termoelettrico a fiamma libera stabile c’è voluto quasi un anno di sperimentazione personale” racconta Gabriele. Il designer ha collaborato con Veil Energy per lo sviluppo del sistema termoelettrico – azienda tecnologica con sede a Bolzano, fondata da l’Ing. Marianna Benetti e Klauss Kress – mentre l’evoluzione del sistema è stata realizzata in collaborazione con l’Ing. Paolo Gobbato. L’obiettivo non era solo raggiungere un sistema stabile, ma che rispondesse anche a requisiti termici, termoelettrici e di funzionalità e design. 

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Come funziona PHOS

PHOS è costituito da due corpi: il bruciatore a bioetanolo (combustibile prodotto dalla fermentazione delle biomasse) e la lampada. Il primo, grazie all’unità termoelettrica, produce calore che viene poi trasformato in energia elettrica. Questa energia, accumulata e prodotta dalla power unit, serve per far funzionare la lampada. Il designer ha voluto progettare due elementi distinti ma che avessero un forte legame durante il funzionamento.

“La funzionalità di PHOS si basa sull’utilizzo delle celle di Peltier, componenti elettronici capaci di sviluppare una differenza di temperatura tra le sue due superfici quando vengono attraversati da una corrente elettrica. Tale fenomeno è reversibile per l’effetto Seebeck: infatti se la cella è sottoposta ad una differenza di temperatura, si comporta come un generatore di tensione. Per mantenere questa differenza di temperatura costante la cella viene accoppiata ad un dissipatore di calore e a una ventola di raffreddamento.”

Il funzionamento di PHOS parte dall’unità di produzione energetica (il biocamino), costituita da:
– una scocca superiore in acciaio inox in cui è presente il sistema termoelettrico,
– un cilindro in vetro borosilicato che racchiude la fiamma
– una scocca inferiore in acciaio, in cui è presente il bruciatore a bioetanolo.

Il calore viene trasformato in energia elettrica dal sistema termoelettrico racchiuso nella scocca superiore. Tramite dei punti di contatto posti tra la base del bruciatore e i manici della lampada i due corpi si uniscono permettendo che il primo trasmetta l’energia elettrica al secondo per caricare la batteria in circa 100 minuti. Una volta caricata, i due corpi possono anche essere separati e utilizzati autonomamente. La lampada ha un diffusore a cono orientabile con interruttore e luce a LED.

Con PHOS, Gabriele ha progettato un sistema illuminante autosufficiente per l’ambiente domestico: due sorgenti luminose trasportabili, dove fuoco e luce sono indissolubilmente legati tra loro, in cui l’energia termoelettrica viene prodotta, accumulata ed utilizzata. PHOS attualmente esiste come prototipo sperimentale funzionante in unica copia, ed è stato selezionato tra i 100 progetti presenti alla mostra temporanea dell’ADI Design Museum dedicata ai designer italiani under 35 “Italy: a New Collective Landscape”, curata da Angela Rui con Elisabetta Donati de Conti e Matilde Losi, che, dal 19 gennaio fino al 19 maggio 2024, sarà presentata presso l’HKDI Gallery di Hong Kong.

Per scoprire altri progetti del designer Gabriele Onnis visitate il suo sito e seguitelo su Instagram!

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