In un'epoca di diminuzione delle risorse di carburante e aumento dei costi della benzina, le case automobilistiche stanno facendo tutto il possibile per rendere le auto più efficienti dal punto di vista energetico. Ma c'è un punto ovvio in cui l'energia viene semplicemente buttata via mentre un'auto è in funzione:nel calore che esce dal tubo di scappamento.
La Prima Legge della Termodinamica ci dice che l'energia non può essere né creata né distrutta, ma ciò non significa che una certa quantità di essa non possa diventare semplicemente inutile. Generalmente, l'energia inutile lascia un sistema sotto forma di calore e in un'auto gran parte dell'energia termica sprecata può essere trovata nello scarico. Ma cosa accadrebbe se potessimo riconvertire parte di quell'energia termica in una forma utile, come, per esempio, l'elettricità? General Motors ha sviluppato un dispositivo prototipo che fa proprio questo utilizzando leghe a memoria di forma (SMA). Una SMA è una lega che può essere realizzata per avere due forme diverse a seconda della temperatura, una cosiddetta forma dello stato di casa quando fa caldo e un secondo stato quando fa freddo. Sposta un pezzo di lega a memoria di forma avanti e indietro tra ambienti caldi e freddi e cambierà avanti e indietro tra queste due forme. Gli scienziati hanno capito da parecchi anni che gli SMA estrusi nei cavi potrebbero essere un modo per produrre energia utilizzabile dal calore, ma il sistema di GM è il primo a mostrare una vera promessa come un modo per generare elettricità in un'auto.
Per capire come funziona il dispositivo di GM, immagina un sistema con tre pulegge rotanti disposte agli angoli di un triangolo. Il collegamento delle pulegge è una fascia continua realizzata con fili in lega a memoria di forma. Se un angolo di questa disposizione della puleggia è posizionato vicino al tubo di scarico caldo di un'auto e gli altri due angoli in un'area più fresca e meglio ventilata, la band si contrarrà nel suo stato iniziale più corto mentre si avvicina alla puleggia nell'angolo caldo. Questa contrazione tirerà dietro il resto della fascia, facendo ruotare le pulegge e spostando più filo verso la puleggia riscaldata. Le pulegge rotanti tireranno quindi il filo SMA riscaldato verso la regione fredda dove si espanderà nuovamente in un ciclo continuo. Il movimento circolare prodotto dalle pulegge può essere utilizzato per azionare un generatore che produce elettricità, che a sua volta può far funzionare l'autoradio, il condizionatore d'aria, la presa elettrica, qualunque cosa necessiti di una fonte di energia elettrica di livello relativamente basso.
Secondo i ricercatori di GM, dovrebbero volerci circa dieci anni per spostare questo dispositivo dalla fase di prototipo all'applicazione pratica, ma ci sono ancora molti problemi che si frappongono. Imbevere il filo SMA con la sua forma originaria è un processo che richiede tempo – al momento ci vogliono circa tre mesi – e la fatica del metallo rende gli SMA suscettibili alla rottura dopo che sono stati usati per un po'. Il prototipo esistente di GM genera solo circa due watt di elettricità, ma il team di ricerca responsabile ritiene che questo possa essere ampliato per applicazioni pratiche. Naturalmente, le applicazioni per l'elettricità generata da leghe metalliche sagomate vanno ben oltre le automobili, ma probabilmente gli SMA non entreranno in uso generale come mezzo per riciclare l'energia termica per diversi anni a venire.
