Rinnovabili

Il parquet che produce energia: basta camminarci sopra

(Sun et al./Matter) 
La soluzione proposta da un gruppo di scienziati svizzeri che hanno realizzato un ''nanogeneratore'' in grado di produrre elettricità quando viene calpestato
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Camminare sul pavimento in legno e generare tanta energia da far accendere le luci di casa, senza consumare combustibili fossili. Sembra un'immagine tratta da un film di fantascienza, invece una reale possibilità che è stata dimostrata da un team di scienziati svizzeri.

Alla base del sistema c’è un nanogeneratore che è in grado di produrre energia rinnovabile se ci si cammina sopra. Ovviamente siamo ancora al prototipo, la cui funzione reale è stata quella di produrre energia sufficiente ad alimentare, per ora, lampadine Led e piccoli dispositivi elettronici. Ma la strada verso un parquet che offra energia alla casa è aperta.

Cos'è l'effetto triboelettrico

Come funziona? Il nanogeneratore si basa sull’interposizione di due pezzi di legno tra gli elettrodi. I pezzi di legno si caricano elettricamente a causa del contatto e della separazione quando vengono calpestati tramite un fenomeno chiamato ''effetto triboelettrico''. Questo effetto si verifica quando gli elettroni possono trasferirsi da un oggetto all'altro, in modo simile all'elettricità statica prodotta quando si strofina un palloncino sui capelli per alcuni secondi.

Se un materiale è tribo-positivo tende a perdere elettroni e se è tribo-negativo tende ad attrarre elettroni, ha affermato l'autore principale dello studio, Guido Panzarasa, leader del gruppo nella cattedra di scienza dei materiali del legno situata presso l'Eidgenössische Technische Hochschule Zurigo e i Laboratori federali svizzeri per la scienza e la tecnologia dei materiali Dübendorf.

“Il legno non ha una forte tendenza a perdere né ad attrarre elettroni. In quanto tale, il legno è un terribile materiale triboelettrico, ma il legno è un eccellente materiale da costruzione", ha sottolineato, osservando che comunque è una risorsa naturale e rinnovabile che immagazzina anche anidride carbonica.

Per aumentare le proprietà triboelettriche del legno, i ricercatori hanno rivestito un pezzo di esso con silicone che “acquista” elettroni al momento del contatto, mentre l'altro pezzo è stato rivestito da nanocristalli che hanno la tendenza a perdere elettroni. Dopo aver testato diversi tipi di legno, hanno scoperto che l'abete rosso, un legno comune per l'edilizia in Europa, generava 80 volte più elettricità del legno naturale.

I ricercatori hanno scoperto che utilizzando un prototipo di pavimento in legno con una superficie leggermente più piccola di un pezzo di carta A4 è stato possibile produrre energia sufficiente per alimentare le lampade a Led domestiche e piccoli dispositivi elettronici. "Immaginate di fare un pavimento con questo tipo di dispositivi e la possibile quantità di energia che potrebbe essere prodotta dalle persone che ci camminano sopra", ha sottolineato Panzarasa. 

Il professor Nick Jenkins, del centro per la generazione integrata di energia rinnovabile e del gruppo di ricerca sull'approvvigionamento dell'Università di Cardiff, (che non è stato coinvolto nella ricerca), ha suggerito che l'applicazione tipica di un tale dispositivo potrebbe essere l'alimentazione di device Internet of Things. "Naturalmente, se fosse necessaria una fornitura continua di energia, come per l'illuminazione, allora sarebbe necessario un movimento continuo per fornire la potenza in ingresso".

Panzarasa, dal canto suo, avvisa che la tecnologia sviluppata finora ha bisogno di più lavoro prima di poter essere realizzata a livello industriale. “Abbiamo ora concentrato la nostra attenzione sullo sviluppo di un sistema industrialmente valido per questo tipo di 'generatore' di energia. Probabilmente dovremo sacrificare l’efficienza complessiva a favore di metodi più semplici per la lavorazione del legno, in modo che, anche se la potenza elettrica di un singolo dispositivo non fosse così alta come quella che abbiamo realizzato finora, l'unione di molti dispositivi su una pavimentazione più grande alla fine porterà a produrre una quantità significativa di energia".