Generazione di energia dall’umidità ambientale
Uno dei principali problemi che deve affrontare l’Internet of Things è legato all’energia.
Molti usano piccoli pannelli solari, altre batterie che vengono ricaricate ogni tanto, ma sono sempre allo studio nuovi metodi che aiutano ad avere dispositivi più autonomi, che possono sopravvivere da soli in mezzo a una foresta misurando “cose” con i loro sensori, o monitorando variabili nel mezzo dell’Artico senza preoccuparsi della batteria.
In tal senso abbiamo un interessante studio pubblicato quest’anno sulla rivista Nature , un sistema che promette di generare elettricità dall’umidità dell’aria. Lo presentano in questo modo:
Raccogliere energia dall’ambiente offre la promessa di energia pulita per sistemi autosufficienti. Le tecnologie note, come celle solari, dispositivi termoelettrici e generatori meccanici, hanno requisiti ambientali specifici che limitano dove possono essere implementati e limitano il loro potenziale per la produzione continua di energia. L’ubiquità dell’umidità atmosferica offre un’alternativa.
Fino ad ora, le attuali tecnologie di raccolta di energia basate sull’umidità possono produrre solo lampi di energia brevi e intermittenti (meno di 50 secondi), ed è quello che vogliono risolvere. Ciò si verifica per la mancanza di un meccanismo di conversione sostenuto e ora hanno dimostrato che i dispositivi a film sottile realizzati con fili proteici su nanoscala raccolti dal microbo Geobacter sulfurreducens possono generare energia elettrica continua nell’ambiente circostante.
Lo studio mostra che possono creare una tensione sostenuta di circa 0,5 volt attraverso un film spesso 7 micron, con una densità di corrente di circa 17 microampere per centimetro quadrato.
La scienza dietro l’argomento è spiegata nell’articolo:
[…] La forza trainante di questa generazione di energia è un gradiente di umidità autosufficiente che si forma all’interno del film quando esposto all’umidità che è naturalmente presente nell’aria. Il collegamento di più dispositivi aumenta linearmente la tensione e la corrente all’elettronica di potenza.
Pertanto, mostrano una posizione meno limitata, sebbene sia ancora presto per poter fornire le date di impianto dei dispositivi che utilizzano questo microbo per generare l’energia necessaria al loro funzionamento.
