Il futuro delle rinnovabili? Il corpo umano come fonte di energia

Quando si parla di energie rinnovabili, tutti pensano ai settori più noti, come quello del fotovoltaico, dell'eolico, della geotermia e, magari, quello delle biomasse. Ma le ricerche più avanzate hanno appena iniziato a esplorare una nuova frontiera: quella del corpo umano come possibile fonte di energia verde ed ecosostenibile.

L'uomo come fonte di energia sostenibile? Questa sembra essere la nuova frontiera della ricerca scientifica

(L'uomo come fonte di energia sostenibile? Questa sembra essere la nuova frontiera della ricerca scientifica)

Attenzione: non si tratta di fantascienza! La notizia arriva dalla University of Illinois ed è stata pubblicata negli scorsi giorni dalla rivista New Scientist: i movimenti naturali di cuore, polmoni e diaframma possono creare energia. Per il momento, gli esperimenti sono stati condotti solo su animali (per l'esattezza, maiali, pecore e mucche), ma sembra che la tecnica possa essere applicata anche all'uomo. 

Come è possibile? "Semplice"! Sfruttando l'effetto piezoelettrico di alcuni cristalli che, sottoposti a deformazione meccanica, generano una differenza di potenziale, vale a dire l'energia potenziale elettrica posseduta da una carica in due punti a causa della presenza di un campo elettrico.

La University of Illinois è riuscita a ricavare energia elettrica dai movimenti di cuore, polmoni e diaframma

(La University of Illinois è riuscita a ricavare energia elettrica dai movimenti di cuore, polmoni e diaframma)

In pratica, il team coordinato da John Rogers ha ideato un materiale chiamato zirconato titanato, un composto inorganico di nastri di materiale piezoelettrico, posti su una base flessibile di silicone; la flessibilità permette, infatti, al materiale di adattarsi a qualsiasi organo in movimento. I nastri sono stati, poi, collegati a una batteria ricaricabile e, quindi, trapiantati all'interno del cuore. Il risultato è stato che ogni centimetro quadrato di materiale ha prodotto 0, 2 microwatt di energia.

Le implicazioni di una quantità così piccola di energia sono enormi: si tratta, infatti, di un livello superiore a quello necessario al funzionamento del pacemaker. Il pacemaker, quindi, potrebbe essere alimentato dall'energia prodotta proprio dal movimento naturale di cuori, polmoni e diaframma.

Gli studi della University of Illinois hanno prodotto 0, 2 megawatt di energia, una quantità di superiore a quella necessaria al funzionamento del pacemaker

(Gli studi della University of Illinois hanno prodotto 0, 2 megawatt di energia, una quantità di superiore a quella necessaria al funzionamento del pacemaker)

Del resto, la scienza aveva già intuito che il corpo umano fosse una "macchina di energia potente" (queste le parole di Tom Krupenkin, professore associato di ingegneria meccanica presso l'Istituto di Madison) e qualche anno fa, la University of Wisconsin, dopo aver osservato che un semplice sprint poteva produrre fino a un kiloWatt di potenza, aveva pensato di sfruttarla attraverso una tecnologia nota come "reverse electrowetting"; in pratica, l'energia meccanica è trasformata in energia elettrica, sfruttando la tensione molecolare di coesione di un liquido rispetto a un'altra superficie.

La cosa sembra, però, molto più complicata a parole di quanto, in realtà, lo sia a farsi: basta, infatti, applicare alcune minuscole particelle di liquido nella suola di una scarpa. Come? Attraverso il gallistano, una lega metallica (non tossica), formata da gallio, indio e stagno, che, a temperatura ambiente, è liquido. Sottoposto a oscillazioni, le gocce cedono elettroni che formano flussi di corrente elettrica. A questo punto gli elettroni sono catturati dall'elettrodo e l'energia prodotta può essere sfruttata. 

Camminando, accade, quindi, che le particelle si disallineino e questo consente la generazione di una quantità di corrente variabile, a seconda dell'entità della camminata; una semplice passeggiata è, infatti, in grado di produrre sino a 20 watt di energia. Una volta immagazzinata, questa energia può essere riutilizzata (ad esempio, 20 watt sono sufficienti ad accendere una lampada fluorescente compatta).

 Accendere una lampadina correndo: è possibile secondo gli studi della University of Wisconsing 

(Accendere una lampadina correndo: è possibile secondo gli studi della University of Wisconsing)

Da questi studi, sono nati i prodotti della InStep NanoPower, dei raccoglitori di energia che promettono di trovare applicazione in campo tanto civile quanto militare (con un giro economico stimato di 17000 milioni di dollari) e che saranno in grado tanto di ricaricare la batteria del cellulare quanto di fornire una rete Wifi continuamente a disposizione e pronta all'uso. Il tutto grazie a una specie di telecomando o a una serie di impulsi elettromagnetici che inviano l'energia a un apparecchio che può essere applicato direttamente sulla batteria da ricaricare o comodamente tenuto in tasca.

Il prototipo della tecnologia InStep NanoPower: ricaricare i propri dispositivi elettronici semplicemente camminando

(Il prototipo della tecnologia InStep NanoPower: ricaricare i propri dispositivi elettronici semplicemente camminando)

Cosa aspettarci nell'immediato futuro? Calzature dotate di una suola al gallistano, ma, una volta che la tecnologia sarà messa a punto, sarà possibile per i calzaturifici applicare una apparecchiatura piccola e sottile (simile a una scatola di fiammiferi) alle proprie scarpe. In attesa che arrivino nuove notizie sul fronte della produzione di energia da cuori, polmoni e diaframma.

AutoreDott.ssa Morena Deriu

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