IL MIO GIARDINO E' UNA FONTE DI ENERGIA?

La natura ha sempre dell'incredibile e la notizia lascia tutti a bocca aperta, perché è stata scoperta una nuova fonte energetica pulita che potrà fornire direttamente energia elettrica.

La scoperta ha davvero dell'incredibile e arriva dall'Università di Wageningen in Olanda,  dove Marjolein Helder ed il suo team  ha effettuato degli studi sulla naturale interazione tra le radici delle piante e i batteri del suolo.

In realtà i ricercatori dell'università hanno sviluppato un progetto che risale al 2007 attraverso l’analisi di un processo in cui le radici che espellono nel terreno oltre il 70% del materiale organico (che non utilizzano) prodotto dalla fotosintesi sotto forma di residui organici che vengono degradati dai batteri viventi proprio intorno alle radici e i processi di degradazione provocano il rilascio di elettroni, generando così energia elettrica. posizionando degli elettrodi accanto ai batteri si è riusciti ad  assorbire questi elettroni e generare elettricità attraverso la differenza di potenziale che in questo modo si viene a creare. Questa tecnica già funziona su piccola scala e potrebbe presto essere applicata su larga scala in aree più vaste del mondo.

Un'innovazione che potrebbe rappresentare un'alternativa economicamente più competitiva dei pannelli solari e inoltre le “celle a combustibile microbico-vegetale” (così vengono chiamate) generano elettricità mentre la pianta continua a crescere ed attualmente sono in grado di generare 0,4 Watt per metro quadrato di superficie di erba. Questa quantità è già superiore a quella generata dalla fermentazione delle biomasse.

 Secondo i ricercatori in un prossimo futuro la bio-energia elettrica derivata da questi impianti potrebbe produrre 3,2 Watt per metro quadrato. Questo significherebbe che un tetto «verde» di 100 m² potrebbe generare abbastanza energia elettrica per coprire le necessità di una famiglia (con un consumo medio di 2.800 kWh/anno). A tale scopo potrebbero essere utilizzate piante di varie specie, tra cui erbe comuni e, nei Paesi più caldi, il riso.

 

Questa nuova tecnica presenta molteplici vantaggi: non deturpa il paesaggio come le pale eoliche o i pannelli solari, non interferisce con l'ecosistema (come dighe o canali) e non è in concorrenza con i terreni agricoli destinati all’alimentazione come accade per la produzione di biocarburanti.

Attualmente sono molti gli studi effettuati per ricavare energia dalle piante. Il mondo vegetale è attualmente al centro di numerose ricerche che ne analizzano i processi energetici e i flussi di elettroni al fine di ottenere energia. In molti laboratori, insomma, si guarda ai vegetali non solo per la loro capacità di produrre zucchero e liberare ossigeno nell’aria, ma anche per dirottare gli elettroni in gioco in questi processi. Altri esperimenti si stanno facendo sulle alghe, dalle quali gli scienziati dell'Università di Stanford per la prima volta nel 2011 sono riusciti a produrre corrente elettrica, sia pur in quantità davvero esigua.

Le celle a combustibile microbico-vegetale possono trovare applicazione su scale diverse. Si inizierà con i tetti pianeggianti in zone remote o nei Paesi in via di sviluppo. E dopo il 2015 la produzione di energia elettrica interesserà aree estese, come per esempio i terreni paludosi. Ovviamente la tecnologia necessita di ulteriori sviluppi e miglioramenti soprattutto per ottenere un incremento di produzione di energia e un risparmio dei materiali stessi.

E quando l’erba viene tagliata?....... 

  

tranquilli ci ha pensato  il MIT Center for Biomedical Engineering ad aver ideato e costruito con un sistema completamente vegetale ed ecosostenibile che permetterà di fruire dell'erba tagliata, anche quella del vostro prato, per realizzare degli innovativi pannelli solari che permetteranno di convertire la luce solare in energia elettrica fruibile per la vostra abitazione.

Il materiale vegetale che in molti casi è inutilizzato o impiegato per la produzione di compost o biogas, potrebbe essere utilizzato per produrre celle fotovoltaiche da applicare ad un tradizionale pannello solare che di conseguenza fornirà energia
rinnovabile, pulita, che sfrutta materie prime di scarto che altrimenti verrebbero gettate,

Questo progetto  ha la sua origine dagli studi del ricercatore del MIT, Andreas Mershin, il quale riprendendo un'intuizione di Shuguang Zhang, scienziato e direttore associato dello stesso MIT Center for Biomedical Engineering, proposto anni addietro, ma mai andato in porto nella realizzazione e nella possibile commercializzazione su vasta scala. L’idea di riprendere il progetto arriva proprio per consentire un utilizzo su più ampia scala e in modo da poter essere utilizzato nelle abitazioni e da utenti civili e industriali.

Lo scienziato Shuguang Zhang ha studiato il suo progetto unendo un complesso di molecole all'interno delle cellule vegetali, chiamate fotosistema-I (PS-I), che avviano la fotosintesi. Tali cellule vengono utilizzate per creare uno strato sul vetro della cella fotovoltaica, generando la produzione di energia elettrica nel momento in cui si avvia il meccanismo della fotosintesi clorofilliana e si ha il contatto con la luce.

Una complessa nanostruttura di diossido di titanio e micro cavi veicolerà poi la corrente elettrica che verrà generata.Il sistema al momento riesce a convertire lo 0,1% dell’energia solare raccolta in elettricità, ancora poco direte ma è un inizio..

Nella prima fase infatti si era  rivelato un progetto costosissimo, soprattutto nell'assemblaggio e nella stabilizzazione delle molecole fotosistema-I (PS-I), inoltre a fornire  un'efficienza energetica molto bassa, non adatta alla realizzazione di un sistema fotovoltaico che potesse garantire elevate prestazioni energetiche.

Successivamente si è riusciti ad ottenere una cella solare di media efficienza energetica, anche se  si sta ancora lavorando per ottenere pannelli capaci di soddisfare le esigenze energetiche di un'abitazione standard, per poi essere realizzato e commercializzato su scala industriale.

La strada intrapresa al MIT Center for Biomedical Engineering per aumentare l'efficienza energetica di questa tipologia di pannello solare è quella di esporre maggiormente alle radiazioni solari lo strato della cella in cui è presente la materia vegetale e le molecole del PS-I.  

Le idee dello scienziato Shuguang Zhang sono state ispirate dalla modalità in cui i pini assorbono la luce solare nel buio dei boschi, arrivando all'idea della creazione di una foresta su un microscopico chip.

Il progetto di un pannello solare realizzato con materia organico è di particolare importanza nell'aiuto alle popolazioni che ancora non fruiscono della luce e dell'illuminazione come un bene utile e necessario al confort della vita umana, e l'utilizzo dei rifiuti agricoli, in un territorio in cui l'agricoltura è l'attività principale, diventa un sistema non solo completamente ecosostenibile, ma soprattutto l'unico possibile.

La realizzazione di un pannello solare ricavato dall'erba di scarto diventa, dunque, un vantaggio nell'integrazione delle biomolecole nella costruzione delle celle solari organiche utilizzando nuclei biologicamente prodotti e completamente naturali.

Il nostro  giardino è divenuto una grandissima  risorsa

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