L’effetto Peltier è stata una scoperta involontaria che Jean Charles Athanase Peltier ha fatto quando stava indagando sull’elettricità. In un esperimento che avrebbe ricordato per il resto della sua vita, Peltier unì insieme filo di rame e filo di bismuto e li collegò tra loro, quindi a una batteria. Quando ha acceso la batteria, una delle giunzioni dei due fili si è surriscaldata, mentre l’altra giunzione si è raffreddata. Se il giunto freddo veniva messo all’interno di una scatola coibentata, diventava un frigorifero a bassa efficienza.
Peltier probabilmente non sapeva che sarebbe stato uno dei primi inventori del frigorifero. Gli studenti moderni vengono spesso presentati a Peltier come un fisico, ma potrebbero essere sorpresi di scoprire che non ha studiato fisica fino al suo ritiro dall’attività di orologiaio all’età di 30 anni. Indipendentemente dalla sua esperienza nel campo, tuttavia, i contributi che ha fatte alla fisica erano immensi.
L’effetto Peltier è talvolta accoppiato con il suo inverso, chiamato effetto Seebeck, ei due effetti possono essere correlati a un terzo, l’effetto Thomson. Insieme, gli effetti Peltier, Seebeck e Thomson sono componenti differenti dello stesso principio scientifico. In sostanza, mostrano che l’elettricità può causare una differenza di calore alla giunzione di due diversi metalli collegati tra loro.
Questo effetto è stato sostituito da altri metodi di riscaldamento o raffreddamento per lo stesso motivo per cui è diventato popolare all’inizio: sebbene il processo e l’utilizzo dell’effetto siano semplici, è anche inefficiente. L’effetto Peltier dissipa un bel po’ di calore; quindi, utilizzarlo in modo pratico implica trovare un modo per affrontare questo eccesso. Mettere una ventola nel frigorifero per portare via il calore è un mezzo popolare per renderlo più pratico, ma può anche essere una soluzione costosa.
Un elemento di Peltier presenta una serie di svantaggi oltre all’inefficienza. Usa molta elettricità e crea molto più calore di quello che trasporta, il che può facilmente portare al surriscaldamento se il calore extra non viene compensato. La condensa è un altro potenziale problema pericoloso, che si verifica se i componenti vengono raffreddati troppo. Questo può portare a un cortocircuito tra gli elementi, che non è mai una buona cosa quando si ha a che fare con l’elettronica.
A parte tutti gli aspetti negativi, l’effetto Peltier ha un grande potenziale tecnologico. È molto affidabile, e non avendo parti in movimento, raramente necessita di manutenzione. A differenza di altri tipi di sistemi di raffreddamento, il metodo Peltier è facilmente trasportabile e conveniente. Naturalmente, Jean Peltier non conosceva il vero futuro della fisica dietro la sua scoperta, e probabilmente non ci ha pensato tanto quanto ha fatto per i suoi altri interessi. Per il resto della sua vita, studiò altri fenomeni fisici, incluso il punto di ebollizione dell’acqua ad alta quota e l’elettricità atmosferica.