Storia e progetti di Mária Telkes nel campo dell’energia

Molte grandi donne hanno plasmato la ricerca scientifica negli ultimi secoli, fornendo un contributo indispensabile allo sviluppo di tecnologie innovative e fondamentali per l’umanità e il progresso.

Tra i nomi meno noti al grande pubblico c’è quello di Mária Telkes, una donna di origini ungheresi che visse gran parte della sua vita negli Stati Uniti, dove le sue ricerche nel campo dell’energia solare le valsero l’appellativo di “The Sun Queen”, ossia la Regina del sole.
 

La storia di Mária Telkes

Per capire chi è Mária Telkes bisogna tornare indietro, all’inizio del secolo scorso, nell’Ungheria dei primi del Novecento, un Paese che aveva appena trascorso un periodo molto travagliato: dalla dichiarazione di indipendenza dall’Austria, alle ostilità nei confronti delle minoranze etniche non ungheresi finalizzate ad imporre l’egemonia della cultura e della lingua ungheresi.

Mária Telkes nasce il 12 dicembre 1900 a Budapest, dove trascorre tutta la sua infanzia e completa i suoi studi. Telkes frequenta nella capitale ungherese le scuole elementari e superiori, dopodiché entra all’Università e si laurea in chimica nel 1920.

Dopo 4 anni, nel 1924 termina anche il dottorato di ricerca in chimica fisica. Gli orrori della Prima Guerra Mondiale - ricordiamo che soltanto nell’Austria-Ungheria i caduti militari furono 1.100.000, con 467.000 deceduti tra la popolazione civile - tuttavia, la scossero a tal punto che, conclusi gli studi universitari, nel 1925 decise di recarsi negli Stati Uniti, anche grazie al supporto di un parente che ricopriva la carica di console ungherese a Cleveland, in Ohio.

La sua lunga carriera comincia proprio negli USA, con l’assunzione presso la Cleveland Clinic Foundation dove si dedica allo studio dell’energia prodotta dagli organismi viventi - si occupa per più di un decennio dei cambiamenti di energia che avvengono all’interno delle cellule quando muoiono o subiscono mutazioni - e dove inventa un dispositivo fotoelettrico che registra le onde cerebrali.

Dal 1939 al 1953 lavora come biofisica e si occupa di ricerca sull’energia solare al MIT, il prestigioso Massachusetts Institute of Technology. Durante la Seconda Guerra Mondiale collabora anche con l’OSRD, l’Ufficio di ricerca e sviluppo scientifici del governo degli Stati Uniti, realizzando alcune invenzioni importanti per le truppe americane.

Negli anni successivi e durante tutta la seconda metà del ‘900, continua a lavorare nel campo dell’energia solare, trovando nuove applicazioni, anche in ambito residenziale.

Durante la sua pluridecennale carriera, Mária Telkes riceve numerosi riconoscimenti per i suoi studi: nel 1952, il Premio Society of Women Engineers, prima donna a riceverlo; nel 1977, il Premio Charles Greeley Abbot dell’American Solar Energy Society per i suoi studi sull’energia solare. Nel 2012 viene inserita postuma nella Hall of Fame degli inventori americani, a Washington.

Dopo una vita trascorsa negli Stati Uniti, Mária Telkes torna in Ungheria e muore il 2 dicembre 1995 a Budapest. Durante la sua lunga carriera fu biofisica, scienziata e inventrice, collaborò con aziende, agenzie governative e startup, gettando le basi per numerose tecnologie legate all’energia solare e contribuendo alla nascita di alcune aziende innovative che oggi sono tra i protagonisti della solar economy.

I progetti condotti da Mária Telkes

Una delle invenzioni più famose di Mária Telkes fu una macchina alimentata a energia solare in grado di desalinizzare l’acqua. Questa piccola unità di desalinizzazione, anche conosciuta come dissalatore solare, veniva usata sulle scialuppe di salvataggio per mantenere in vita aviatori e marinai dispersi in mare, oppure per ottenere acqua pulita da bere in condizioni difficili.

Il dissalatore solare usa l’energia solare e la condensa per raccogliere l’acqua potabile. Il funzionamento è abbastanza semplice: l’acqua salata viene inserita in un contenitore con una superficie di plastica trasparente, al cui interno è presente uno strato di spugna; grazie alla luce del sole, l’acqua trattenuta dalla spugna viene scaldata ed evapora, trasformandosi in vapore acqueo.

Successivamente, il vapore acqueo si condensa nella parte più alta del dissalatore solare, quindi l’acqua inizia a gocciolare verso il basso dove viene raccolta sotto forma di acqua desalinizzata e potabile. Il risultato è un sistema di desalinizzazione compatto e semplice da usare, che permette di avere a disposizione, gratuitamente, acqua per il consumo umano anche in luoghi remoti.

Nel 1948 Mária Telkes lavorò a uno dei suoi progetti più importanti, ovvero un sistema di stoccaggio di energia termica per le abitazioni, realizzando la prima casa riscaldata soltanto dal sole chiamata Dover Sun House. Al progetto lavorarono altre due donne, oltre a Mária Telkes: la scultrice Amelia Peabody che finanziò la costruzione e la rinomata architetta Eleanor Raymond che la disegnò.

Questa tecnologia, per l’epoca all’avanguardia, consentiva di immagazzinare calore durante il giorno, per riscaldare la casa di notte e nelle giornate più fredde in modo naturale e sostenibile.

L’ingegnoso sistema prevedeva l’installazione nella parete esposta a sud di 18 pannelli doppi in vetro e metallo, con una piccola camera d’aria tra un pannello e l’altro. La parete fu riempita di solfato di sodio decaidrato, anche chiamato sale di Glauber, un composto chimico speciale che si scioglie a una temperatura di 32,5°C.

Quando la radiazione solare riscaldava l’aria inserita tra i pannelli raggiungeva il sale e lo faceva scogliere, intrappolando calore al suo interno. Con il successivo raffreddamento dell’aria il sale iniziava a cristallizzarsi, rilasciando l’energia termica accumulata per riscaldare la casa.

Molti progetti successivi di Mária Telkes invece si basarono sull’effetto termoelettrico, scoperto nel 1821 dal fisico Thomas Seebeck.

L’effetto termoelettrico prevede che un filo metallico saldato alle estremità con altri due fili metallici venga attraversato da una corrente elettrica se una saldatura è scaldata mentre l’altra rimane fredda.

Mária Telkes studiò in particolare i materiali migliori per la realizzazione di celle termoelettriche, ovvero sistemi composti da numerose coppie di saldature sottoposte a temperature elevate per aumentare la quantità di elettricità ottenibile, ad esempio usando un sistema di specchi per concentrare il calore solare.

Grazie al suo contributo vennero realizzate delle celle termoelettriche ad alto rendimento alimentate con l’energia solare, utilizzate ad esempio nelle lampade solari portatili. La Telkes lavorò anche alle applicazioni dell’effetto termoelettrico per la refrigerazione, sfruttando questo principio al contrario, per raffreddare un materiale o un ambiente in modo sostenibile.

Mária Telkes inventò inoltre un fornello a energia solare per la cottura dei cibi, un dispositivo pensato per i Paesi e le comunità più povere del Pianeta. Era composto da quattro lamiere inclinate, in grado di riflettere la radiazione solare e riscaldare una pentola senza usare il gas o l’elettricità.

Nel corso della sua vita Mária Telkes si concentrò soprattutto su soluzioni semplici in grado di migliorare la vita delle persone, pensando a come ottenere acqua potabile, calore ed energia elettrica anche nei luoghi più remoti e privi di risorse economiche e tecnologie sofisticate.

I suoi studi pioneristici nel campo dell’energia solare, in un’epoca in cui non si parlava ancora così diffusamente di sostenibilità ed energie alternative, hanno contribuito allo sviluppo di numerose tecnologie durante tutto il XX secolo, garantendole l’indiscusso e meritato appellativo di “Regina del sole”.

Articolo pubblicato il: 24/05/2023