Effetto Air-gen: come generare energia dall’umidità dell’aria

Gli ingegneri dell’Università del Massachusetts Amherst negli Stati Uniti hanno dimostrato che è possibile costruire dispositivi che raccolgono elettricità dall’umidità nell’aria. I ricercatori sostengono che praticamente qualsiasi materiale con nanopori può fornire elettricità conveniente, scalabile e continua.

Nuvole artificiali

Secondo Jun Yao, uno dei principali autori della ricerca, l’aria contiene una grande quantità di elettricità, come dimostrato dalla presenza di fulmini nelle nuvole. Tuttavia, non è ancora possibile catturare l’elettricità dai fulmini in modo affidabile. Per questo motivo, gli scienziati hanno creato una piccola nuvola artificiale che produce elettricità in modo continuo e prevedibile, che può essere raccolta e utilizzata.

Il dispositivo è stato costruito con un materiale specializzato fatto di nanofibre proteiche, coltivate dal batterio Geobacter sulphurreducens. Questo materiale, frutto di precedenti ricerche, costituisce il nucleo della piccola nuvola artificiale.

Impatto sui Sistemi di alimentazione energetica nel futuro

Il nuovo modo per generare elettricità, chiamato “effetto Air-gen“, sfrutta la capacità di alcuni materiali di raccogliere energia dall’aria grazie a fori più piccoli di 100 nanometri. La scoperta è stata fatta studiando il Geobacter, un batterio che è in grado di produrre energia elettrica a partire dal suolo. La proprietà che rende questo meccanismo possibile è la presenza di fori microscopici sui materiali. Secondo gli scienziati, questo processo potrebbe avere un impatto significativo sui sistemi di alimentazione energetica nel futuro.

Questo diametro è dell’ordine del “percorso libero medio” delle molecole d’acqua quando sono sospese nell’aria. Il “percorso libero medio” è inteso come la distanza che una molecola percorre prima di entrare in collisione con un’altra molecola della stessa sostanza.

Funziona finché c’è umidità nell’aria

Il dispositivo così costruito consentirebbe alle molecole d’acqua di passare dall’alto verso il basso di un sottile strato di materiale riempito di nanopori. Questi limiterebbero il passaggio delle molecole d’acqua quando colpiscono i loro bordi. In questo modo, il grande accumulo di molecole d’acqua portatrici di carica nella parte superiore del materiale rispetto al fondo creerebbe una differenza di potenziale simile a quella che si verifica in una nuvola. Questa batteria funzionerebbe finché c’è umidità nell’aria. La ricerca è stata recentemente pubblicata su Advanced Materials.

Energia pulita quasi inesauribile

La scoperta di una nuova tecnologia per le mietitrici elettriche potrebbe aprire molteplici opportunità per la produzione di macchine adattabili a differenti tipi di ambiente. I ricercatori hanno individuato caratteristiche che permettono una produzione più economica e sostenibile, utilizzando materiali specifici per ogni zona geografica. Il risultato potrebbe portare a una maggiore efficienza nella raccolta dei raccolti agricoli.

La mietitrice funzionerebbe 24 ore su 24, 7 giorni su 7 praticamente in qualsiasi condizione in cui esiste umidità ambientale, il che è un vantaggio rispetto ad altre tecnologie pulite, come l’eolico o il solare, che funzionano solo in determinate condizioni. Un altro vantaggio del dispositivo ha a che fare con la capacità di impacchettare molte migliaia di questi sottili strati di nanopori per aumentare in modo efficiente la quantità di energia, senza aumentare significativamente le dimensioni del dispositivo.

Si ritiene che un tale dispositivo sia in grado di fornire energia a livello di kilowatt. Immagina un mondo futuro in cui l’elettricità pulita sia disponibile ovunque tu vada. L’effetto generico Air-gen significa che questo mondo futuro può diventare una realtà. Questo nuovo sviluppo dell’energia pulita può aprire la strada a un mondo in cui l’elettricità sarà disponibile ovunque.