Produrre elettricità dall’aria e dalla pioggia, ora è possibile

Sviluppare e ottimizzare nuove fonti di energia rinnovabile per ampliare l’offerta e contribuire a contrastare i cambiamenti climatici. È questo l’impegno che molti scienziati stanno portando avanti in questi anni, con risultanti sorprendenti.

Come quello ottenuto dai ricercatori della UMass, Università del Massachusetts di Amherst, che hanno inventato un dispositivo che riesce a produrre elettricità dall’aria sfruttando l’umidità atmosferica.

O come quello portato avanti da un team di ricercatori della City University di Hong Kong, che hanno sviluppato un generatore di elettricità in grado di funzionare con semplici gocce d’acqua.

In altre parole: tecnologie non inquinanti, rinnovabili ed economiche, che potrebbero dare un grande impulso al settore energetico dei prossimi anni.

Air-gen, il generatore ad aria che produce energia dall’umidità

Gli scienziati dell’Università del Massachusetts di Amherst hanno sviluppato un dispositivo che utilizza una proteina naturale per creare elettricità dall’umidità presente nell’aria. Questa nuova tecnologia è chiamata Air-gen (generatore ad aria) e funziona attraverso dei nanofili proteici elettricamente conduttivi prodotti da una particolare specie di proteobatteri chiamati Geobacter sulfurreducens. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica Nature e secondo gli scienziati questa tecnologia potrebbe avere implicazioni significative per il futuro delle energie rinnovabili, i cambiamenti climatici e il futuro della medicina.

“Stiamo letteralmente producendo elettricità dal nulla”, afferma l’ingegnere Jun Yao, a capo del laboratorio che ha fatto la scoperta insieme al microbiologo Derek Lovley. “L’Air-gen genera energia pulita 24/7. È l’applicazione più sorprendente ed eccitante dei nanofili proteici “, puntualizza Lovely, impegnato a sviluppare materiali elettronici basati sulla biologia sostenibile da oltre trent’anni.

Il vantaggio di Air-gen è che può produrre elettricità anche in aree con umidità estremamente bassa e, a differenza di eolico e solare, funziona anche in ambienti chiusi.

“Produrre energia dall’ambiente permette di avere energia pulita per sistemi autosufficienti”, spiega lo studio. “Le tecnologie conosciute – come le celle solari, i dispositivi termoelettrici e i generatori meccanici – hanno requisiti ambientali specifici, che ne limitano l’utilizzo e il potenziale per una produzione continua di energia”.

DEG, un nuovo generatore di energia elettrica prodotta con gocce d’acqua

Un’altra ricerca sviluppata da un gruppo di ricercatori della City University di Hong Kong (anche questa pubblicata su Nature) ha permesso di mettere a punto un nuovo tipo di generatore a gocce (DEG Droplet-based Electricity Generator) molto più efficiente dei suoi predecessori e in grado di produrre una quantità di energia pulita e rinnovabile sufficiente ad accendere per breve tempo 100 piccoli LED.

Una scoperta che, una volta perfezionata, permetterà  di produrre energia elettrica pulita e rinnovabile “dalla pioggia, dalle onde fluviali e oceaniche e maree”. Un potenziale enorme per una tecnologia che finora non era riuscita a raggiungere livelli adeguati. Oggi l’uso di materiali innovativi (una superficie in PTFE – politetrafluoroetilene, conosciuta come “teflon”)  ha permesso al sistema di accumulare molta più energia, migliorando sensibilmente le sue prestazioni.

Alla base di questa tecnologia c’è l’effetto triboelettrico,  che permette al generatore di recuperare l’energia cinetica delle gocce d’acqua, attraverso il trasferimento di cariche elettriche tra materiali diversi strofinati tra di loro.

Il nuovo generatore messo a punto ad Hong Kong svolge simultaneamente le funzioni di generazione, accumulo e induzione della carica elettrica, con un’efficienza mai raggiunta prima. Un altro passo importante nel settore delle fonti rinnovabili, verso il raggiungimento dell’obiettivo 7 fissato dalle Nazioni Unite, ovvero “Assicurare a tutti l’accesso a sistemi di energia economici, affidabili, sostenibili e moderni”.

Alice Zampa