Materia viva per rivoluzionare i pannelli fotovoltaici grazie all'Escherichia Coli

PANNELLI FOTOVOLTAICI VIVI

I pannelli fotovoltaici "vivi" non sono soltanto il frutto di un immaginario fantascientifico, ma in molti laboratori e centri di ricerca nel mondo sono già una realtà: si tratta di strutture che combinano la presenza di materiale inorganico a quella di materia organica viva, principalmente batteri, per favorire la realizzazione di pannelli solari efficienti e dotati di efficaci biosensori.

In particolare, un gruppo di ricercatori del MIT sta concentrando la propria ricerca sul batterio di Escheria Coli, in grado di produrre biofilm e colonie in grado di organizzarsi per la sopravvivenza. I batteri vengono sfruttati per lo sviluppo di fibre proteiche su una superficie: questo per sfruttare la caratteristiche di tali fibre di interagire con diversi tipi di molecole non viventi. La combinazione di tali materiali, dunque, potrebbe portare alla produzione energetica, per un sistema sfruttabile allo scopo di realizzare pannelli solari efficienti e dai costi contenuti.

La ricerca dei materiali in corso, tuttavia, è ancora agli inizi. Per ora, i primi esperimenti con risultati positivi hanno previsto l'utilizzo dell'oro: i test si sono rivelati efficaci, ma il materiale comporterebbe costi elevati per la realizzazione di prodotti che, di conseguenza, sarebbero scarsamente competitivi sul mercato. A contatto con il metallo prezioso, i batteri selezionati hanno prodotto le fibre proteiche e si sono organizzati in modo tale da creare circuiti funzionanti.

BATTERI PER PRODURRE MATERIALE NON ORGANICO

I ricercatori del MIT sono fiduciosi e convinti di poter riprodurre lo stesso risultato anche sfruttando diversi metalli e materiali non organici. L'obiettivo finale è quello di rendere possibile la produzione, da parte dei biofilm coltivati su materiali non organici, di ulteriore materiale non organico seguendo un procedimento simile a quello che, in natura, permette la produzione delle ossa: proprio come, ingerendo minerali, si permette al corpo di trasformarli in ossa, allo stesso modo si potrebbe fornire i materiali iniziali ai batteri, i quali continuerebbero la produzione tramite le fibre proteiche.

Le potenzialità dello sviluppo di tale tecnologia vanno oltre il settore del fotovoltaico, per una rivoluzione dell'intera gamma dei materiali non organici a disposizione dell'uomo: da tale tecnologia si potrebbero sviluppare, ad esempio, materiali elastici in grado di autoripararsi in caso di danni e lesioni.

BIOCARBURANTE DAI BATTERI

L'utilizzo del batterio di Escherichia Coli non è del tutto nuovo al mondo della produzione energetica, anche se tuttora in fase sperimentale e di studio. Un gruppo di ricercatori coreani sono riusciti ad ottenere la produzione di biofuel proprio grazie allo sfruttamento del batterio oggetto di studio al MIT per l'applicazione nel settore fotovoltaico. Lo studio costituisce una ulteriore conferma della possibilità di ottenere materiale non organico da materia organica e di poter sfruttare le naturali reazioni che si trovano in essere nel momento del contatto tra le due parti per ottenere la produzione di energia e di materiali efficienti per la conduzione di elettricità anche su larga scala.

Poter sfruttare tali batteri significherebbe poter ridurre in modo notevole l'impatto ambientale legato alla produzione energetica, in particolare per quanto riguarda le attività estrattive delle fonti non rinnovabili, ma anche per la riduzione dell'impatto delle energie rinnovabili al momento dello smaltimento degli impianti non più produttivi.

La tecnologia attuale è ancora lontana dal poter essere applicata, ma le recenti ricerche mostrano la possibilità di trasformare il progetto in una risorsa concreta e di ridurre l'impatto ambientale della produzione materica, potendo sfruttare diversi batteri e sostanze organiche per la creazione di reazioni che possano portare a diversi tipi di soluzioni, dall'applicazione estremamente variegata nel campo della produzione energetica e della sostenibilità ambientale. 

AutoreDott.ssa Martina Pugno


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