Abbiamo appena scoperto una fonte di energia “illimitata e pulita”?

Abbiamo appena scoperto una fonte di energia “illimitata e pulita”?

Riuscire a produrre energia illimitata e pulita: una chimera secondo molti, eppure potrebbe essere un traguardo più vicino di quanto si possa pensare. È la conclusione a cui sono giunti, per l’appunto, i rcercatori dell’Università dell’Arkansas, negli Stati Uniti, studiando il movimento del grafene, un materiale scoperto per la prima volta nel 2004 e composto da un singolo strato di atomi di carbonio.

La ricerca è stata condotta dal professor Paul Thibado, dal 1996 full professor di Fisica presso l’università dell’Arkansas, e dai suoi studenti che osservando i movimenti del grafene attraverso un super microscopio a effetto tunnel capace di visualizzare le superfici a livello atomico. In sostanza, hanno scoperto che a scale infinitesimali il foglio di grafene mostrava movimenti più ampi, i quali possono essere utilizzati per produrre correnti elettriche. E poiché questi movimenti sono perpetui, possono costituire, appunto, una sorgente di energia illimitata.

I ricercatori hanno detto di aver prodotto 10 microwatts di potenza in maniera continua e senza perdite, usando un foglio di grafene di 10 micron. Un risultato che è stato subito applaudito da Thibado che ha dichiarato come “questa sia la chiave per utilizzare il movimento dei materiali 2D come fonte di energia recuperabile”.

“A differenza degli atomi in un liquido, che si muovono in direzioni casuali” ha continuato il professore nello spiegare la portata della scoperta, “gli atomi connessi in un foglio di grafene si muovono insieme. Ciò significa che la loro energia può essere raccolta utilizzando la nanotecnologia esistente”.

Thibado ha, quindi, spiegato in un video come sfruttando questi moti all’interno delle batterie sia possibile creare delle fonti di energia portatili illimitate—per cui ha ricevuto un brevetto provvisorio – che ha denominato Vibration Energy Harvester (VEH). Per far capire la portata della scoperta basti pensare che se una persona fosse dotata di un orologio con questo tipo di batteria, non avrebbe mai il problema di doverla sostituire.

E infatti Samsung, colosso dei cellulari sudcoreana, ha annunciato proprio l’utilizzo del grafene nelle sue nuove batterie, attraverso un’esclusiva “palla di grafene” che potrebbe far durare più a lungo, fino al 45% in più, le batterie agli ioni di litio e soprattutto ricaricarle più velocemente. Un traguardo importantissimo sul mercato vista ormai la dipendenza quotidiana e l’uso continuo che si fa degli smartphone.

A differenza delle attuali batterie agli ioni di litio usate nella gran parte dei cellulari che hanno elettrodi in carbonio, di solito in grafite, e che ad ogni ciclo di carica attraverso il processo di penetrazione degli ioni di litio tra gli strati di grafite vengono man mano distrutte—portando le batterie con il tempo ad essere sempre meno efficienti—il grafene ha una flessibilità tale che gli permette di resistere meglio a questo processo consentendo, quindi, una vita più lunga per i cellulari.

Ma il grafene potrebbe essere utilizzato in molti altri ambiti: dalla produzione di pannelli solari più efficienti a schermi televisivi ancora più sottili degli attuali. Se a questo si aggiunge la possibilità di avere batterie inesauribili, si capisce la portata che questi studi potranno avere. Una delle applicazioni più importanti che la tecnologia VEH potrebbe avere è quella sull’internet delle cose, ovvero sullo sforzo di estendere internet al mondo degli oggetti fisici.

La capacità di avere una fonte di alimentazione microscopica a ricarica automatica potrebbe, infatti, trasformare oggetti di uso quotidiano in dispositivi intelligenti, ma soprattutto alimentare dispositivi biomedici come pacemaker o apparecchi acustici. Creando quindi “bio-protesi intelligenti con un impatto profondo sulla società”, ha spiegato Thibado.

Certo, l’applicazione di tutto questo non è immediata, visti anche i costi di produzione del grafene ancora alti e la quantità di corrente prodotta al momento ancora bassa. Ma è l’ennesima conferma che un’alternativa alle fonti fossili esiste già e va solo studiata e migliorata.

La ricerca di Thibado è finanziata dalla National Science Foundation, un’agenzia governativa degli Stati Uniti che sostiene la ricerca in tutti i campi non medici della scienza e dell’ingegneria, e si avvale del lavoro degli scienziati del Naval Research Laboratory, un laboratorio di ricerca della marina militare americana.

Immagine di copertina modificata in b&n del Quantum Hydrogen on Graphene via Flickr.