Nuovi progressi per le celle a combustibile microbiche alimentate con scarti di frutta
(Rinnovabili.it) – Lo spreco di cibo? Va sempre evitato. Ma lì dove risulta impossibile ridurre a zero la produzione dei rifiuti alimentari, una buona idea potrebbe essere trasformare gli stessi in nuovi beni e prodotti utili. Come, ad esempio, l’energia elettrica. Il concetto non è nuovo e richiede una tecnologia nata agli albori dello scorso secolo. Parliamo delle celle a combustibile microbiche (Microbial fuel cells – MFCs), pile in grado di convertire l’energia chimica della materia organica (acque reflue, scarti agricoli, ecc.) in elettricità grazie alla reazione catalitica di microorganismi.
Nonostante l’elevato potenziale, la ricerca sulle fuel cell microbiche alimentate con cibo di scarto è ancora nelle fasi iniziali. A dare una spinta in avanti è oggi un gruppo di scienziati dell’University of British Columbia, in Canada. Il team ha realizzato e confrontato due nuovi reattori anaerobici a MFC- a doppio e singolo stadio – usando come “combustibile” frutta marcia. Per la precisione mele Granny Smith raccolte da diversi mercati, fatte a pezze e frullate.
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Fuel celle microbiche, come funzionano?
Le celle a combustibile microbiche convertono i carboidrati della materia organica in energia elettrica utilizzando un compartimento anodico anaerobico. In questo elemento, microbi elettroattivi metabolizzano i rifiuti rilasciando elettroni e protoni. Questi ultimi si combinano con l’ossigeno al catodo per produrre acqua e generare bioelettricità nel processo. “I carboidrati vengono prima degradati in zuccheri solubili e molecole più piccole come l’acetato, che viene poi consumato dai batteri elettroattivi per produrre elettricità nel processo di elettrogenesi”, spiega la ricercatrice Hirra Zafar.
In 30 giorni di test, il reattore con fuel cell microbiche a due stadi ha raggiunto una densità di potenza di 221 mW/m2; quello ad un solo stadio lo ha però superato in termini di efficienza Coulombiana (ossia la percentuale di elettroni recuperati dalla materia organica rispetto al massimo teorico”, raggiungendo un 86,7%. Gli scienziati stanno ora lavorando per aumentare l’efficienza di bioconversione della frutta, sperando che si traduca in un voltaggio più elevato. I risultati del lavoro sono stati pubblicati su Bioresource Technology (testo in inglese).