Messo a punto dai ricercatori del California Institute of Technology e dalla Northwestern University, il metodo sfrutta l'effetto elettrocinetico per generare elettricità dal flusso di acqua salata su una superficie coperta di ossido di ferro.
Piattaforme coperte da ruggine esposte a flussi di acqua salata potrebbero generare diversi kWh al giorno
(Rinnovabili.it) – I ricercatori del California Institute of Technology (Caltech) in collaborazione con la Northwestern University hanno sviluppato un nuovo metodo per produrre elettricità dal contatto tra una superficie coperta di ruggine e l’acqua salata. L’innovativo procedimento, illustrato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences, potrebbe essere impiegato su piattaforme galleggianti nell’oceano, sulle boe o anche nelle aree esposte all’alternarsi delle maree per la conversione passiva dell’energia elettrica.
Il fenomeno scoperto dal professor Tom Miller (Caltech) e dal dottor Franz Geiger (chimico della Northwestern University), non comporta reazioni chimiche, ma converte l’energia cinetica del flusso di acqua salata in elettricità. Il cosiddetto effetto elettrocinetico era già stato osservato in film sottili di grafene (fogli di atomi di carbonio disposti in un reticolo esagonale), la cui capacità di conversione dell’energia cinetica in elettricità arrivava al 30%.
I fogli di grafene, tuttavia, sono difficili da realizzare e la costruzione su scala industriale è proibitiva. Di qui la scelta di indagare altri composti come ad esempio gli ossidi di ferro. Da quanto osservato dagli studiosi californiani, gli ioni presenti nell’acqua salata attraggono elettroni nel ferro sotto lo strato di ruggine. Quando l’acqua salata scorre, altrettanto fanno gli ioni che, grazie alla forza attraente, trascinano altri elettroni all’interno della superficie ferrosa generando una corrente elettrica.
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Per rendere efficace il procedimento, il team di studiosi ha dovuto inspessire e rendere omogenea la superficie di ruggine che si crea naturalmente nel contatto tra ferro e acqua salata: sfruttando il processo chiamato deposizione fisica a vapore (PVD), che trasforma materiali normalmente solidi, in questo caso ossido di ferro, in un vapore che si condensa su una superficie desiderata, i ricercatori hanno creato uno strato di ossido di ferro spesso 10 nanometri (circa 10 mila volte più sottile di un capello umano).
Facendo scorrere acqua salata sulla superficie coperta di ruggine, gli studiosi hanno rilevato la generazione di diverse decine di millivolt e diversi microampere per centimetro quadrato: “In prospettiva, piani con una superficie di 10 metri quadrati ciascuno genererebbero diversi kWh, a sufficienza per alimentare una casa americana standard – ha spiegato il professor Miller – Chiaramente le applicazioni meno esigenti, come ad esempio dispositivi a bassa potenza in zone remote, sono quelli più promettenti nel breve termine”.
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