Ilaria Rosella Pagliaro Un team di ricercatori della Concordia University ha sviluppato un metodo innovativo per generare energia dalle alghe, creando una tecnologia a emissioni negative di carbonio che potrebbe rivoluzionare la produzione energetica sostenibile e a basso costo
L’energia del futuro potrebbe venire da un’inaspettata fonte verde: le alghe. Immaginate un mondo in cui la produzione di elettricità non solo non inquina, ma pulisce l’aria assorbendo anidride carbonica. Un team di ricercatori della Concordia University sta esplorando proprio questa possibilità, utilizzando le alghe per creare una tecnologia rivoluzionaria a “emissioni negative”.
I ricercatori dell’Optical-Bio Microsystems Lab hanno recentemente pubblicato un nuovo studio sulla rivista Energies, descrivendo il loro metodo per estrarre energia dal processo di fotosintesi delle alghe sospese in una soluzione specializzata, contenute in piccole celle energetiche.
Se configurate correttamente, queste celle possono generare abbastanza energia da alimentare dispositivi a basso e ultra-basso consumo, come i sensori dell’Internet delle Cose (IoT). Kirankumar Kuruvinashetti, associato post-dottorato presso la Calgary University , ha così spiegato la scoperta:
Il concetto della micro-cella fotosintetica è di estrarre elettroni prodotti durante il processo di fotosintesi. La fotosintesi produce ossigeno ed elettroni. Il nostro modello intrappola gli elettroni, permettendoci di generare elettricità. Quindi, più che essere una tecnologia a zero emissioni, è una tecnologia a emissioni negative di carbonio: assorbe anidride carbonica dall’atmosfera e produce una corrente. L’unico sottoprodotto è l’acqua.
Generazione di energia giorno e notte
La micro-cella fotosintetica è composta da una camera anodica e una catodica separate da una membrana a scambio protonico a forma di nido d’ape. I ricercatori hanno fabbricato microelettrodi su entrambi i lati della membrana per raccogliere le cariche rilasciate dalle alghe durante la fotosintesi. Ogni camera misura solo due centimetri per due centimetri per quattro millimetri.
Le alghe sono sospese in una soluzione di due millilitri nella camera anodica, mentre la catodica è riempita con ferrocianuro di potassio, un tipo di accettore di elettroni. Una volta che le alghe iniziano la fotosintesi e rilasciano elettroni, questi vengono raccolti dagli elettrodi della membrana e condotti, creando una corrente. I protoni, nel frattempo, passano attraverso la membrana nella camera catodica causando ossidazione e riduzione del ferrocianuro di potassio.
Il processo funziona anche senza luce solare diretta, sebbene a un’intensità inferiore, come spiega Dhilippan Panneerselvam, dottorando e co-autore dell’articolo:
Proprio come gli esseri umani, le alghe respirano costantemente, ma assorbono anidride carbonica e rilasciano ossigeno. Grazie alla loro macchina fotosintetica, rilasciano anche elettroni durante la respirazione. La generazione di elettricità non si ferma mai. Gli elettroni vengono raccolti continuamente.
Muthukumaran Packirisamy, professore del Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Industriale e Aerospaziale e autore corrispondente dell’articolo, ha sottolineato il vantaggio ambientale di questa scoperta:
Il nostro sistema non utilizza gas pericolosi o microfibre necessari per la tecnologia di fabbricazione del silicio su cui si basano le celle fotovoltaiche. Inoltre, lo smaltimento dei chip di silicio non è semplice. Utilizziamo polimeri biocompatibili, quindi l’intero sistema è facilmente decomponibile e molto economico da produrre
Ad ogni modo, Packirisamy ha ammesso che il sistema non è ancora in grado di competere con altri sistemi di generazione di energia come le celle fotovoltaiche. La tensione terminale massima possibile di una singola micro-cella fotosintetica è solo 1.0V. Tuttavia, crede che con sufficiente ricerca e sviluppo, inclusa l’integrazione assistita dall’intelligenza artificiale, questa tecnologia potrebbe diventare una fonte di energia pulita, economica e praticabile in futuro.
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Fonte: Energies – Concordia University
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