Energia dalle acque di scarico, ecco la rivoluzionaria batteria microbica che genera elettricità dai batteri

La tecnologia delle batterie microbiche: dall'innovazione storica del professor Porter alle potenziali applicazioni future, tra cui la purificazione delle acque reflue e la produzione di energia sostenibile

E se i batteri potessero essere i protagonisti del nostro futuro energetico? Questa idea, che potrebbe sembrare uscita direttamente da una storia di fantascienza, è in realtà ciò che sta accadendo oggi nel mondo delle batterie microbiche. Originata da ricerche avviate oltre un secolo fa, questa tecnologia emerge ora come una delle vie più promettenti verso un domani sostenibile.

All’inizio del XX secolo, precisamente nel 1910, il professor Porter divenne il precursore dello studio della produzione di elettricità attraverso i batteri, inaugurando il concetto di batteria microbica. Nel suo lavoro, intitolato “Effetto elettrico che accompagna la decomposizione dei composti organici” e pubblicato su The Royal Society, Porter aprì un nuovo orizzonte scientifico, benché all’epoca riscuotesse scarso interesse. Tuttavia, il tardo ventesimo secolo segnò una svolta significativa: la scoperta di batteri capaci di trasferire elettroni a sostanze conduttive solidificò l’interesse scientifico verso lo sviluppo di questa tecnologia.

Negli anni recenti, l’accentuarsi delle ricerche ha mirato allo sviluppo di batterie microbiche con l’obiettivo duplice di purificare le acque reflue e generare elettricità. Gli scienziati, nel perseguire tali scopi, sono alla ricerca di microbi adatti a prosperare in condizioni particolari: ambienti ad alta salinità, pH neutro, privi di ossigeno e con elevata conduttività.

Il potenziale inesplorato delle mangrovie nella produzione di energia sostenibile

Recenti studi, condotti dal Laboratorio di Materiali e Molecole in Ambienti Aggressivi (L3MA) dell’Università delle Antille, stanno esplorando l’uso di batteri estratti dalle mangrovie per alimentare celle a combustibile microbiche efficienti. La mangrovia rosa situata in Martinica si distingue come un ambiente ideale per lo sviluppo di microbi, offrendo un fertile terreno di ricerca per gli scienziati. L’ecosistema delle mangrovie, tipico delle regioni tropicali umide, non solo svolge un ruolo cruciale nella protezione costiera e nella biodiversità, ma ospita anche specie batteriche elettrochimicamente attive potenzialmente utili per l’energia rinnovabile.

Il principio di funzionamento della batteria microbica risiede nella conversione dell’energia chimica, contenuta nei composti organici, in energia elettrica attraverso l’azione dei microbi elettrochimicamente attivi . Questi dispositivi si compongono di due camere separate da una membrana a scambio ionico. Nella camera anodica, i composti organici vengono degradati dai batteri, liberando elettroni catturati dall’anodo e permettendo così la circolazione di un flusso elettronico attraverso il circuito che collega anodo e catodo. La membrana a scambio ionico equilibra il flusso di carica, mantenendo l’efficienza del dispositivo. I biofilm batterici che ricoprono gli elettrodi conferiscono alla cella microbica la sua caratteristica “biologica”.

Nonostante la tecnologia delle batterie microbiche si trovi ancora in una fase sperimentale, gli esiti promettenti della ricerca suggeriscono un luminoso futuro. Queste celle non solo potrebbero offrire una fonte di energia sostenibile per alimentare dispositivi di bassa potenza, ma rappresentano anche una strategia innovativa per il trattamento delle acque reflue e la decontaminazione da pesticidi, oltre alla sintesi di molecole utili come il fosfato.

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Fonte: TheConversation

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