Integrando un gel super assorbente ad una cella fotoelettrichimica, un gruppo di ricercatori ha creato un deumidificatore che autoproduce elettricità. In futuro potrebbe aiutare la climitazzazione domestica a consumare meno energia
(Rinnovabili.it) – C’è un solo elemento in grado di rendere le torride giornate estive ancora più insopportabili: l‘umidità atmosferica. In un mondo sempre caldo e in cui i consumi legati ai condizionatori e climatizzatori sono destinati ad aumentare progressivamente, tutto ciò che ruota attorno all’igroscopia non può non essere inserito nel discorso energetico (leggi anche Saranno i condizionatori a far crescere la domanda elettrica mondiale). Una delle migliori riflessioni in questo campo arriva dal lavoro svolto presso l’Università Nazionale di Singapore. Qui un gruppo di ricercatori del Dipartimento di scienza dei materiali ha creato un sistema in grado di combattere l’umidità atmosferica producendo energia.
“Molte persone sostengono che Singapore sia calda, ma in realtà non lo è poi molto. Le persone percepiscono temperature più elevate a causa dell’umidità relativa”, afferma Swee Ching Tan, ingegnere e co-autore dello studio. “Questo mi ha fatto pensare: e se potessi inventare qualcosa che raccoglie l’acqua dall’ambiente dove ci troviamo e, allo stesso tempo, mentre riduce l’umidità relativa, fornisce energia?”
La soluzione oggi esiste e funziona, come spiegato nell’articolo (testo in inglese) pubblicato sulla rivista Joule. Il gruppo è partito dai dispositivi fotosintetici artificiali, noti anche come sistemi fotoelettrochimici (PEC): questi elementi si “nutrono” di luce e acqua per generare elettricità. I ricercatori hanno deciso di integrare ad cella PEC un fotoanodo e un idrogel super-igroscopico, ossia in grado di sequestrare grandi quantità d’acqua dall’ambiente. Nello specifico la scelta è ricaduta sugli idrogel a base di zinco e cobalto che possono raccogliere acqua dall’umidità atmosferica fino a quattro volte il loro peso.
In presenza di luce, i fotoanodi, fungendo da fotoelettrocatalizzatore, ossidano l’acqua assorbita dall’ambiente e producono elettricità.
In questo modo il team ha creato un deumidificatore in grado di ridurre l’umidità relativa del 12 per cento e al tempo stesso generare una bassa corrente (0,4 mA / cm2 ). “L’idrogel di cobalto di seconda generazione che abbiamo sviluppato assorbe l’umidità più velocemente di qualsiasi agente essiccante disponibile in commercio sul mercato. Abbiamo fatto un esperimento mettendolo all’interno di una scatola e l’umidità relativa è scesa di circa il 30-35 per cento rispetto all’ambiente esterno”, ha affermato Tan. “Abbiamo toccato la scatola: sembrava un frigorifero. Faceva così freddo all’interno perché era estremamente asciutto asciutto”. Secondo gli ingegneri, questo dispositivo, se abbinato a una ventola, può migliorare il comfort termico degli ambienti e ridurre la dipendenza dai condizionatori d’aria, comportando benefici energetici e economici.
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