Energia elettrica dalle gocce di pioggia

Un team di ingegneri ha sviluppato un efficiente generatore elettrico alimentato a gocce d’acqua.
I convenzionali generatori a gocce (DEG o -let-based Electricity Generator) sfruttano l’effetto triboelettrico, in cui l’elettricita’ viene generata quando determinati materiali entrano in contatto tra loro e l’attrito li induce a scambiare elettroni.
Il nuovo dispositivo, invece, supera queste limitazioni grazie a due elementi.
Il primo e’ il politetrafluoroetilene (PTFE), un materiale dotato di una carica elettrica statica quasi permanente; quando le gocce colpiscono il PTFE, le cariche sulla sua superficie si accumulano gradualmente fino a raggiungere un punto di saturazione, consentendo loro di superare il collo di bottiglia degli approcci precedenti che potevano accumulare solo piccole cariche.
Il secondo passaggio, invece, e’ legato al design del dispositivo: il nuovo generatore assomiglia a un transistor ad effetto di campo, un elemento base dell’elettronica moderna.
In particolare, il DEG e’ costituito da un elettrodo in alluminio e uno in ossido di indio-stagno ricoperto da un sottile strato di PTFE.
L’elettrodo PTFE/ITO e’ responsabile di generazione, conservazione e induzione della carica; una goccia d’acqua lo colpisce e si diffonde sulla sua superficie “collegandolo” naturalmente all’elettrodo in alluminio.
La ricerca mostra che una goccia di 100 microlitri di acqua rilasciata da un’altezza di 15 cm puo’ generare una tensione di oltre 140 V e la potenza generata puo’ illuminare 100 piccole lampadine a LED.
Secondo i ricercatori, il concept potrebbe essere utilizzato su varie superfici in cui i liquidi vengono a contatto con i solidi, per sfruttare appieno l’energia cinetica a bassa frequenza dell’acqua.
Tali applicazioni potrebbero includere, per esempio, lo scafo di un traghetto, strutture costiere e la superficie degli ombrelloni.