Ridurre i costi di smaltimento rifiuti dei birrifici, regalando incubatori di biomateriali ai produttori di batterie: una situazione win-win resa possibile da una semplice muffa
(Rinnovabili.it) – Negli ultimi anni abbiamo imparato a comprendere come la ricerca di nuovi materiali per lo stoccaggio energetico non sia confinata nei laboratori di ingegneria. Batterie che nascono dai funghi o componenti di supercondensatori bioispirati alle vitamine sono solo alcune delle innovazioni che oggi individuano un nuovo modo di pensare all’energy storage. Lo stesso che ha “contaminato” anche i ricercatori dell’Università del Colorado a Boulder. Qui gli ingegneri Zhiyong Jason Ren e Tyler Huggins hanno sviluppato un nuovo processo di bioproduzione che utilizza un organismo cresciuto nelle acque reflue dei birrifici, per creare i materiali a base di carbonio necessari alle celle elettrochimiche.
Questo accostamento unico tra fabbriche di birra e batterie, potrebbe secondo gli scienziati, creare un’opportunità win-win, da una parte riducendo gli alti costi di trattamento delle acque industriali, e dall’altra fornendo ai produttori un mezzo più redditizio della produzione degli elettrodi a base di carbonio. “I birrifici utilizzano circa sette barili d’acqua per ogni barile di birra prodotto”, spiega Huggins. “E non possono semplicemente scaricare i sottoprodotti così come sono nelle fogne, perché sono necessari alcuni passaggi di filtraggio”.
Il processo di conversione dei materiali biologici in strutture a base di carbonio per l’energy storage è un procedimento già in uso in diversi settori dell’industria energetica. Ma la biomassa in natura è intrinsecamente limitata sia dalla carenza delle risorse, sia dall’impatto durante l’estrazione che dalla sua composizione chimica intrinseca, rendendo il processo costoso e difficile da ottimizzare.
Per questo motivo i ricercatori hanno deciso di impiegare l’efficienza degli stessi sistemi biologici per produrre strutture chimiche sofisticate e uniche.
Nel dettaglio, ha fatto crescere nelle acque di scarto della birra, una muffa: la Neurospora crassa. “L’acqua di scarico è ideale per far crescere il nostro fungo” ha aggiunto Huggins. Coltivando la loro materia prima nelle acque reflue, i ricercatori sono stati in grado di migliorare i processi chimico-fisici del micete fin dall’inizio. Hanno così creato uno dei più efficienti elettrodi di derivazione naturale per batterie al litio, conosciuto fino ad oggi. I risultati sono stati pubblicati di recente sulla rivista American Chemical Society Materiali e Interfacce Applied dove gli autori spiegano: se il processo fosse applicato su larga scala, le fabbriche di birra potrebbero potenzialmente ridurre i loro costi di smaltimento rifiuti mentre i produttori avrebbero accesso ad un mezzo conveniente per l’incubazione di componenti tecnologici avanzati per le batterie.
