Respiro? Ergo produco energia!

La notizia è giunta in Italia nei giorni scorsi ed ha fatto subito il giro della rete, l’articolo sensazionale è stato pubblicato sulla famosa rivista Energy and Environmental Science e lo studio è stato condotto dalla University of Wisconsin-Madison nella persona di Xudong Wang. A testimonianza del fatto che è possibile ricavare energia elettrica anche dalle cose o dalle azioni più piccole ed impensabili, è stata sviluppata, dal responsabile d’origine cinese e dalla sua equipe, una microcintura in plastica e polivinildenfluoruro (Pvdf). Questo Pvdf  è un materiale piezoelettrico, avente cioè la speciale capacità di produrre energia elettrica quando è sottoposto ad una deformazione meccanica. I cristalli all’interno del dispositivo funzionano da generatori elettrici anche con movimenti impercettibili dell’aria come quelli provocati dalla semplice respirazione umana. In pratica la cintura riesce a raccogliere energia meccanica da sistemi biologici; questo principio è di fondamentale importanza perché apre a molteplici possibilità di sviluppo di apparati biomedici; alcuni di questi potrebbero monitorare il glucosio nel sangue dei diabetici o mantenere in carica le batterie dei pacemaker. Lo stesso Wang ricorda che i progressi della nanotecnologia in ambito elettronico hanno ancora un enorme potenziale che aspetta solo d’essere sviluppato.

La piezoelettricità è già stata utilizzata in altri esperimenti, la maggior parte dei quali andati a buon fine. Riportiamo l’esempio della stazione ferroviaria della East Japan Railway Company, in Giappone ovviamente, dove si  è deciso di raccogliere l’energia generata dal calpestio continuo del pavimento da parte dei pendolari che affollano giornalmente le banchine in attesa del treno. La stazione di Shibuya è dotata di uno speciale pavimento posto innanzi al tornello che, per forza di cose, deve essere calpestato. L’energia viene prodotta attraverso i cristalli con capacità piezoelettrica e poi fornita, attraverso i generatori, ad una parte della stazione stessa la quale, almeno in parte, è capace di autosostenersi; trattasi si energia Human-powered. Un nome diverso ha, invece, un esperimento, condotto in Israele, nel quale si è riusciti a carpire energia dall’asfalto su cui sfrecciano le automobili: Innowatech. Una società israeliana si è occupata di posizionare dei nanogeneratori piezoelettrici lungo dieci metri di carreggiata al di sotto del manto stradale, questi dispositivi quindi sono totalmente occultati alla vista dei passanti e non recano nessun fastidio alle vetture. Il risultato che ci si aspetta da una tale installazione è la produzione di 2000 Wh di energia elettrica. L’esperimento finale spera di poter porre 5 cm al di sotto della superficie di una strada ad una sola carreggiata e per una lunghezza di un chilometro gli stessi dispositivi che avrebbero in tal caso una capacità produttiva di ben 200KWh, mentre se lo stesso esperimento potesse essere riproposto in una carreggiata a 4 corsie produrrebbe 1MWh di energia elettrica, per intenderci, sufficiente a soddisfare il fabbisogno di 2500 famiglie!Non è altro che semplice energia meccanica recuperata. Edery-Azulay, capo del progetto della Innowatech riferisce che sono già stati individuati 250 km di strada adatti all’impiego di questa tecnologia dopo aver attentamente analizzato i volumi di traffico e masse dei veicoli in percorrenza. Inoltre i primi a beneficiare di questa energia sarebbero gli utenti delle strade perché l’elettricità verrebbe subito sfruttata per il funzionamento di: semafori, segnaletica stradale, cartelloni vari, sistemi di comunicazione, ahimè anche autovelox ecc ecc. Altro vantaggio sta nel fatto che le condizioni meteo non influirebbero minimamente nel funzionamento dei nano generatori e non è richiesto l’uso di asfalti speciali.

I materiali, a volte, ci sorprendono, pochissimi sanno che esistono dei cristalli capaci di produrre una differenza di potenziale se sottoposti ad uno sforzo di compressione o trazione e viceversa si espando o si contraggono se ad essi viene applicata una differenza di potenziale. Spesso, questi cristalli, hanno bisogno di particolari procedimenti per acquisire proprietà piezoelettriche ma iniziate ad immaginare cosa potreste fare con un materiale del genere in casa..!

 

Paolo Licciardello