Trasformare l'umidita' in energia elettrica

30/03/2020

All'Universita' del Massachusetts Amherst e' stato messo a punto un nuovo tipo di "generatore ad aria" in grado di sfruttare l'umidita' naturalmente presente nell'aria per produrre energia elettrica.
Grazie all'impiego di nanofilamenti proteici prodotti da batteri, questo nuovo dispositivo sembra in grado di produrre elettricita' in maniera piu' stabile e senza troppe restrizioni imposte dall'ambiente.
I generatori ad aria sono dispositivi in grado di catturare le particelle d'acqua naturalmente presenti sotto forma di vapore nell'aria, per poi sfruttarne attraverso soluzioni diverse gli elettroni al fine di produrre elettricita'.
Le soluzioni attualmente in uso, pero', hanno alcuni limiti: non sono particolarmente efficienti, riescono a produrre soltanto piccole cariche elettriche per breve tempo e risultano veramente funzionali soltanto in luoghi dove l'umidita' dell'aria e' elevata.
A quanto pare, invece, il nuovo prototipo potrebbe funzionare anche nel deserto.
La differenza consiste nell'aver adottato una struttura composta da nanofilamenti proteici dallo spessore inferiore ai 10 micron, prodotti dal Geobacter sulfurreducens.
Questi ultimi, in parte grazie alla propria struttura super porosa, in parte per le loro proprieta' chimiche, riescono a catturare un numero enorme di particelle d'acqua, trattenendole all'interno delle cavita' grazie alla formazione di legami chimici; gli elettroni liberati finiscono per formare un flusso elettrico e le particelle d'acqua svolgono anche la funzione di elettrolita tra i due elettrodi posti ai lati della struttura proteica, consentendo il transito degli elettroni.
Cosi' il nuovo generatore ad aria ha dimostrato di poter produrre in modo continuativo, h24 e 7/7 giorni, una tensione di circa 0,5 volt su una pellicola spessa 7 micrometri, con una densita' di corrente di circa 17 microampere per comunque.
Collegare in serie piu' dispositivi, inoltre, consente di scalare il voltaggio, aumentando la potenza prodotta in modo da consentire l'alimentazione di dispositivi.
Secondo i ricercatori, l'attuale generazione di dispositivi Air-gen e' gia' in grado di alimentare piccoli dispositivi elettronici indossabili, come smartwatch e fitness band, e il suo adattamento ai sistemi produttivi attuali non dovrebbe richiedere troppo tempo, trattandosi di una soluzione semplice e, soprattutto, poco costosa.
Gli scienziati, inoltre, hanno sviluppato un nuovo tipo di batterio di E. Coli, in grado di produrre i filamenti proteici in minor tempo, abbattendo ulteriormente i costi.
La speranza e' di produrre in breve tempo batterie di nuova generazione per smartphone e -t, che eliminino la necessita' di ricariche periodiche, contribuendo all'abbattimento dei consumi energetici da fonti tradizionali.

 

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