L’ultima
scoperta in ambito d’energie rinnovabili è di un gruppo di ricercatori
della Stanford University: attraverso l’inversione del processo di
desalinizzazione dell’acqua, hanno trovato il modo di ricavare energia
dalla differenza del gradiente di salinità tra acqua di mare ed acqua
dolce.
Tutti sappiamo che il processo di desalinizzazione permette di
ricavare acqua dolce dalla salata. Cosa avviene, invece, se si realizza
il processo inverso? Ovvero se si “salinizza” l’acqua? Si genera
corrente elettrica, come spiega il professor Yi Cui, del Dipartimento di
Scienze dei Materiali dell’Università di Standford e coautore della
ricerca.
“La differenza di salinità tra acqua di mare ed acqua dolce è una fonte rinnovabile di un’enorme quantità d’energia entropica – ha detto il prof. Yi Cui –
ma fino ad oggi è rimasta una sfida estrarla efficientemente in forma
d’energia utilizzabile. Abbiamo realizzato un’apparecchiatura, chiamata mixing entropy battery (batteria entropica, ndr), che può estrarre ed immagazzinare tale energia in una forma utile d’energia elettrochimica”.
La batteria entropica consiste in un sistema elettrochimico
reversibile, in cui il sale è il reagente. Il sistema è composto da sue
semplici elettrodi, uno anionico, che interagisce col gli ioni del cloro
ed uno cationico, che interagisce con quelli del sodio.
I due
elettrodi, contenenti i rispettivi ioni incorporati nelle loro
strutture, sono inizialmente immersi, in uno stato scarico, in una soluzione d’acqua dolce.
In tale soluzione la
batteria si carica, rimuovendo gli ioni di cloro e sodio dai rispettivi
elettrodi. Successivamente, la soluzione d’acqua dolce viene sostituita
con una soluzione concentrata d’acqua di mare, che provoca un aumento
della differenza di potenziale tra gli elettrodi. A tale elevata
differenza di potenziale, anioni e cationi si rincorporano nei
rispettivi elettrodi e la batteria si scarica. La soluzione d’acqua
marina viene, quindi, rimossa e sostituita con acqua dolce, che risulta
dalla diminuzione della differenza di potenziale tra gli elettrodi.
“È il processo inverso alla desalinizzazione dell’acqua – sottolinea il prof. Yi Cui – che
ci permette di creare energia. Abbiamo notato che tale processo di
scambio tra acqua dolce e salata può essere effettuato anche attraverso
in un processo a flusso e quindi essere utilizzato su larga scala”.
I ricercatori di Stanford hanno ricavato elettricità dalla differenza
di potenziale tra salinità d’acqua marina ed acqua dolce, con
un’efficienza pari al 74% ma “avvicinando di più gli elettrodi tra loro, sarà possibile raggiungere un’efficienza pari all’85%”.
Yi Cui ha, inoltre, svolto un calcolo considerando l’acqua delle foci
di tutti i fiumi che si riversano in mari ed oceani: applicato su tale
scala, il sistema della batteria entropica sarebbe in grado di generare 2
terawatt, circa il 13% dell’energia attualmente utilizzata in tutto il
mondo.
La batteria entropica è semplice da fabbricare e può contribuire
significativamente alla produzione d’energia rinnovabile per il futuro.
Per produrre energia in una grande centrale elettrica, basterebbe
costruirla vicino alla foce di un fiume, là dove l’acqua dolce incontra
la salata. Estraendo dal fiume 50 metri cubi di acqua al secondo, la
centrale produrrebbe più di 100 megawatt d’energia”.
La creazione della batteria entropica è l’ennesima dimostrazione che
l’energia si può ricavare da fonti, oltre che rinnovabili, pulite e
sane. Il carbone, la fusione nucleare “calda” ed il petrolio continuano
ad essere utilizzati quali principali fonti d’energia, mentre le tante
nuove tecnologie, tra cui anche quella appena presentata, potrebbero già
soddisfare l’intero fabbisogno energetico del pianeta.
Quello che manca è, come sempre, interesse ed una sana e lungimirante
responsabilità sociale da parte di tutti coloro che pretendono, invece,
mantenere un controllo politico ed economico sull’energia, frenando
l’evoluzione scientifica e tecnologica. Presto sarà necessario andare
oltre la primitiva (ma lucrosa, ndr) dipendenza dalle materie prime
inquinanti e radioattive. Arriverà il giorno in cui il dibattito
internazionale sull’energia non sarà più una guerra tra Greenpeace e
Governi, tra Verdi, squali di Wall Street e mafie di tutto il mondo:
sviluppare una rinnovata coscienza ambientale ed umana sarà necessaria
per continuare, semplicemente, a vivere su questo pianeta.
Matteo Vitiello
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