Energia ambientale trasformata in elettricità

Un team di ricercatori dell’Università della Pennsylvania ha sviluppato un prototipo di batteria che converte l’energia ambientale in elettricità, consentendo ai robot di “mangiare” il metallo per produrre energia. Questo dispositivo, chiamato Metal-Air Scavenger (MAS), integra le funzionalità dell’energy harvesting, letteralmente “energia racimolata”, con quelle delle moderne batterie agli ioni di litio. 

Al giorno d’oggi, quando un dispositivo elettronico necessita di energia, ci sono due alternative: l’utilizzo di batterie agli ioni di litio oppure racimolatori (harvesters) che raccolgono energia dall’ambiente (come, ad esempio, i pannelli solari). Il Metal-Air Scavanger è una scoperta rivoluzionaria perché si tratta di una batteria con una densità di potenza tredici volte maggiore rispetto alle comuni batterie al litio e dieci volte superiore rispetto ai migliori racimolatori di energia: una fonte di energia, quindi, più potente ed efficiente di quelle attualmente esistenti. 

Il team di ricercatori americani è riuscito così a superare sia i limiti delle normali batterie, rappresentati dal peso e dalla capacità limitata di accumulo, sia quelli delle tecnologie di energy harvesting, che consentono di convertire l’energia ambientale (calore, vibrazioni, luce) in elettricità in maniera estremamente lenta. In sostanza, questa ricerca della University of Pennsylvania sta colmando per la prima volta il divario tra queste due tecnologie. Infatti, gli odierni dispositivi di energy harvesting vengono utilizzati come alternativa agli accumulatori per alimentare sensori ed elettronica off-grid (ovvero ciò che non è collegato ad una rete elettrica). Il problema, però, è che hanno una bassa densità di potenza, quindi non possono fornire energia così velocemente come farebbe una batteria. Il nuovo dispositivo di energy harvesting metallo-aria mira a colmare proprio questa lacuna. 

Questo dispositivo robotico funziona come una batteria, in quanto fornisce energia rompendo e formando ripetutamente una serie di legami chimici, ma allo stesso tempo serve anche come sistema di energy harvesting perché estrae l’energia dai legami chimici delle superfici metalliche. Dunque questo dispositivo consente di attuare un nuovo approccio per alimentare sia i robot sia l’elettronica, eliminando elettrochimicamente l’energia dalle superfici metalliche. 

I risultati di questo progetto sono stati pubblicati sulle pagine della rivista “American Chemical Society Publications”, nella quale i ricercatori hanno rivelato di esser riusciti a creare finalmente un “racimolatore metallo-aria”. Grazie a questa recente invenzione, la tecnologia robotica potrebbe presto arrivare ad una svolta, rendendo autonome le future macchine robotiche dotate di celle 

energetiche, le quali si alimenterebbero solamente attraverso l’assimilazione del metallo-aria. I robot potranno dunque trovare fonti di energia per se stessi, proprio come un essere umano. Il team, inoltre, sta progettando di impiegare questi “racimolatori metallo-aria” per alimentare luci a basso costo in abitazioni non raggiungibili dall’elettricità e nei sensori di lunga durata nei container di spedizione, rendendo così il tutto più sostenibile, beneficiando direttamente di quanto ci offre l’ambiente. 

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