Una pelle intelligente per catturare l’energia dell’acqua

Utilizzando un foglio di grafene nano-ingegnerizzato un gruppo di scienziati è stato in grado di generare 85 nW. Quanto basta per alimentare micro sensori destinati all’esplorazione petrolifera

(Rinnovabili.it) – Con una quota del 20% sulla produzione elettrica mondiale (dati 2006), l’energia idroelettrica è la forma più diffusa di energia rinnovabile a livello globale. Ma dagli impianti di grandi dimensioni che caratterizzano l’imponente capacità green questa fonte scende ora di scala grazie un nuovo metodo con raccogliere l’energia dall’acqua fluente sviluppato da un gruppo di ricercatori del Rensselaer Polytechnic Institute. In realtà lo studio, pubblicato sull’ultimo numero della rivista Nano Letters, partiva da un obiettivo ben lontano dagli intenti ambientalisti solitamente associati alle eco-energie; il team di scienziati cercava infatti di realizzare micro sensori in grado di autoalimentarsi da utilizzare nell’esplorazione petrolifera. Il risultato è stato una sorta di “pelle intelligente”, un rivestimento costituito di fogli di grafene nano-ingegnerizzato capace di produrre piccole quantità di elettricità (85 nanoWatt), sufficienti ad alimentare dispositivi dalle dimensioni microscopiche.

ENERGIA COLTIVATA IN LABORATORIO Per il loro studio, i ricercatori hanno utilizzato grafene coltivato tramite deposizione di vapore chimico su un substrato di rame e poi trasferito su diossido di silicio. Utilizzando simulazioni di dinamica molecolare il team ha scoperto che quando l’acqua scorre sopra il grafene, gli ioni di cloro aderiscono alla sua superficie. Lo scorrere dell’acqua trascina gli ioni nella direzione del flusso, provocando di conseguenza lo spostamento simultaneo delle cariche libere presenti nel grafene e dunque una corrente interna al foglio.
L’esplorazione degli idrocarburi è una tecnica costosa che coinvolge l’iniezione di acqua pressurizzata nella terra; il processo potrebbe quindi essere sfruttato per sperimentare i micro sensori rivestiti da grafene e consentirgli così di ottenere l’energia necessaria per trasmettere i dati acquisiti alla superficie. Nonostante la tecnologia sia stata studiata per il settore degli idrocarburi, gli scienziati sostengono che la scoperta apra la strada anche ad altre applicazioni, come la realizzazione di micro-robot sottomarini o di navi in grado di incamerare energia nei loro scafi dopo l’applicazione di questa speciale pelle.