Batteria di batteri? L'ultima straordinaria novità tecnologica
Carta e batteri
Nell’era dell’Internet of things l’elettronica è ormai parte integrante di qualsiasi apparecchio o prodotto.
Risulta dunque di primaria importanza pensare all’impatto ambientale che possono avere anche i più piccoli oggetti, se non vogliamo trovarci sommersi dalla spazzatura elettronica.
Alcuni scienziati della State University of New York hanno così messo a punto una batteria monouso a base di carta, utilizzabile per piccoli dispositivi. Cioè? Un aggeggio che, per generare corrente elettrica, si affida a niente popodimeno che…ai batteri.
Quali sono i vantaggi?
Le batterie agli ioni di litio e i supercondensatori offrono un’elevata densità energetica e hanno altre caratteristiche molto allettanti, ma non sono biodegradabili. Anzi, spesso sono fatte di materiali tossici e hanno un processo di produzione energivoro certamente dannoso dal punto di vista ambientale.
La cara e vecchia carta da ufficio potrebbe invece offrire un'opzione più sostenibile, una volta applicata un po' di sofisticata ingegneria. Il lavoro del professor Choi, a capo del progetto, si è concentrato nell'integrazione di batteri nella carta per generare elettricità e smaltire la batteria.
In laboratorio, la batteria "a batteri" usa la respirazione per convertire l'energia biochimica immagazzinata nel materiale organico in energia biologica. Il processo comporta una cascata di reazioni tramite un sistema di biomolecole trasportatrici.
Come ha lavorato il team
Gli studiosi hanno posto sulla carta batteri elettrogeni liofilizzati. Si tratta di una tipologia che può trasferire elettroni fuori dalle proprie cellule. Quest'ultimi passano attraverso la membrana cellulare ed entrano in contatto con elettrodi esterni per alimentare la batteria. I ricercatori hanno poi aggiunto acqua o saliva, utili a far rivivere i batteri.
Nonostante il duro lavoro, le prestazioni energetiche sono purtroppo ancora molto basse. Per un uso commerciale fattibile la densità di potenza deve essere migliorata di un fattore di circa 1000.
La batteria di carta ha attualmente una durata di circa quattro mesi e si decompone facilmente in acqua. I ricercatori stanno lavorando sulle condizioni per migliorare la sopravvivenza e le prestazioni dei batteri liofilizzati, permettendo così una durata maggiore. Allo stesso tempo si stanno già guardando attorno per trovare partner commercial.
«La bellezza di usare la carta come substrato del dispositivo è che puoi semplicemente impilarla o piegarla per realizzare una connessione seriale o parallela» ha spiegato il professore. Tecniche come quelle degli origami possono essere particolarmente utili.
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