Francesca Mancuso Bastano piccole gocce d'acqua su una superficie idrofobica per portare carica elettrica. La scoperta, del tutto inaspettata, porta la firma dei ricercatori del MIT. Ciò potrebbe in futuro migliorare l'efficienza delle centrali elettriche, introducendo un nuovo modo di produrre energia dall'atmosfera
Bastano piccole gocce d’acqua su una superficie idrofobica per portare carica elettrica. La scoperta, del tutto inaspettata, porta la firma dei ricercatori del MIT. Ciò potrebbe in futuro migliorare l’efficienza delle centrali elettriche, introducendo un nuovo modo di produrre energia dall’atmosfera.
Il nuovo lavoro ha dimostrato che in determinate condizioni, piuttosto che attendere che la gravità generi energia facendo spostare l’acqua dall’alto verso il basso, come accade nelle centrali idroelettriche attuali, si può sfruttare anche l’acqua che si deposita sotto forma di goccioline su determinate superfici.
Cosa accade? Quando è presente una superficie metallica con un particolare rivestimento idrorepellente, le gocce d’acqua si condensano e saltano via spontaneamente dalla superficie stessa, come risultato di un rilascio di energia superficiale. In sostanza, le goccioline che cadono da una superficie superidrofobica sono attratte e respinte dalla carica elettrica dimostrando che ne sono in possesso.
Per comprendere il motivo della repulsione tra le goccioline dopo che essa lasciano la superficie, i ricercatori hanno eseguito una serie di esperimenti usando un elettrodo caricato. Quando l’elettrodo aveva una carica positiva, le goccioline rimanevano ferme ma quando avevano una carica negativa, esse si muovevano. Ciò ha permesso di stabilire che l’effetto era stato causato da una carica elettrica positiva che si formava sulle goccioline mentre saltavano lontano dalla superficie.
Il processo di carica avviene perché sulla superficie le gocce d’acqua naturalmente formano un doppio strato elettrico, uno strato di coppie di cariche positive e negative. Quando le gocce vicine si fondono, si verifica questo ‘salto’ talmente in fretta che la carica si separa, lasciandone un po’ sulla goccia e un po’ sulla superficie.
Allo stesso modo, tali gocce potrebbero essere utili per passare dalla superficie idrofobica ad un condensatore, componente alla base della maggior parte delle centrali di tutto il mondo, fornendo un meccanismo per migliorare l’efficienza del trasferimento di calore sui condensatori, e migliorare così l’efficienza complessiva delle centrali elettriche.
“Ora siamo in grado di usare un campo elettrico esterno per mitigare la tendenza delle gocce a tornare al condensatore e migliorare il trasferimento di calore” ha detto Nenad Miljkovic del Mit.
Ma la scoperta suggerisce anche un’altra possibile nuova applicazione. Posizionando due placche metalliche parallele in mezzo a due superfici su cui sono presenti le gocce d’acqua si potrebbe catturare l’energia proprio dalla condensa dell’aria dell’ambiente. Basterebbe solo una superficie fredda in un ambiente umido.
Ma non è la prima volta che il MIT si cimenta in imprese di questo tipo. Di recente un nuovo studio ha permesso di capire come ottenere acqua fresca dalla nebbia.
La ricerca è stata pubblicata su Nature.
Francesca Mancuso
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