Air-gen, un dispositivo che ricava elettricità dall’aria

Potrebbe avere numerose applicazioni, tra cui aiutare a combattere i cambiamenti climatici, o alimentare i dispositivi medici. È una nuova tecnologia, chiamata Air-gen, che genera elettricità dall’aria

elettricità(immagine: UMass Amherst/Yao and Lovley labs)

Utilizza una proteina naturale per creare elettricità dall’aria. O meglio dall’umidità presente nell’atmosfera. È questa la nuova tecnologia appena messa a punto dai ricercatori dell’università del Massachusetts di Amherst (UMass), secondo cui il loro dispositivo, chiamato Air-gen (generatore ad aria), potrebbe avere numerose e importanti implicazioni nel mondo della medicina, delle energie rinnovabili e nella lotta ai cambiamenti climatici. Lo studio è stato appena pubblicato sulle pagine di Nature.

Ma in cosa consiste? Air-gen, spiegano i ricercatori coordinati dall’ingegnere Jun Yao e dal microbiologo Derek Lovley, è una tecnologia non inquinante, rinnovabile ed economica. In sostanza, il dispositivo collega gli elettrodi a nanofili proteici, filamenti che hanno una conducibilità e che vengono prodotti da una specie di proteobatteri chiamati Geobacter sulfurreducens, in modo tale che la corrente elettrica sia generata dal vapore acqueo naturalmente presente nell’atmosfera. “Stiamo letteralmente producendo elettricità dal nulla”, spiega il co-autore Yao, sottolineando che a differenza di altre forme di energia rinnovabile, come l’eolica e la solare, Air-gen non richiede luce solare o del vento, e funziona anche in aree con umidità estremamente bassa, come nel deserto del Sahara, e addirittura “anche in ambienti chiusi”, precisa l’esperto.

elettricità(immagine: UMass Amherst/Yao and Lovley labs)

Il dispositivo Air-gen è composto da un sottile biofilm di filamenti proteici di spessore inferiore a 10 micron. La parte inferiore del film poggia su un elettrodo, mentre sopra c’è un altro elettrodo più piccolo che copre solo una parte del film di nanofili proteici. Il biofilm batterico, spiegano i ricercatori, assorbe il vapore acqueo dall’atmosfera e grazie a una combinazione di fattori, come appunto la conducibilità elettrica dei nanofili proteici, si stabiliscono le condizioni giuste per generare una corrente elettrica tra i due elettrodi. “Ho visto che quando i nanofili venivano messi in contatto con gli elettrodi in un modo specifico, il dispositivo generava una corrente”, commenta Yao. “Ho scoperto che l’esposizione all’umidità atmosferica era essenziale e che i nanofili proteici assorbivano l’acqua, producendo un gradiente di tensione attraverso il dispositivo”.

(foto: UMass Amherst/Yao and Lovley labs)

Questo, sperano i ricercatori, sarebbe solo l’inizio di una nuova era in cui i dispositivi elettronici potranno basarsi sui nanofili proteici. Per ora, infatti, Air-gen si è dimostrato in grado di alimentare solamente piccoli dispositivi elettronici. Il prossimo passo sarà testare il nuovo dispositivo come una patch, in grado quindi di alimentare dispositivi elettronici indossabili e orologi smart, eliminando così l’uso delle batterie tradizionali. “L’obiettivo finale è realizzare sistemi su larga scala”, conclude Yao. Per farlo, i ricercatori hanno trasformato Escherichia coli in una vera e propria fabbrica in grado di produrre in grandi quantità e molto più rapidamente i nanofili proteici. “Una volta raggiunte scale industriali per la produzione dei nanofili proteici, potremo realizzare sistemi di grandi dimensioni per offrire un contributo importante alla produzione di energia sostenibile”.

Fonte : Wired