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La ricerca di fonti energetiche rinnovabili, che includono eolico, solare, idroelettrico, geotermico e biomasse, è ugualmente cruciale per scienziati e politici, dato il loro loro enorme potenziale nella lotta ai cambiamenti climatici.
Un nuovo studio dell’Università di Tel Aviv pubblicato su Scientific Reports rileva che il vapore acqueo nell’atmosfera potrebbe servire come potenziale fonte di energia rinnovabile in futuro. Alimentare dispositivi con batterie a vapore acqueo? Vediamo.
La ricerca
È stata condotta dal Prof. Colin Price in collaborazione con colleghi della Porter School of the Environment and Earth Sciences della TAU. Si basa sulla scoperta che l’elettricità si materializza nell’interazione tra molecole d’acqua e superfici in metallo. “Abbiamo cercato di capitalizzare un fenomeno naturale: l’elettricità dall’acqua”, spiega il prof. Price. “L’elettricità nei temporali è generata solo dall’acqua nelle sue diverse fasi: vapore acqueo, goccioline d’acqua e ghiaccio. In soli venti minuti di sviluppo le nuvole possono farci passare dalle goccioline d’acqua a enormi scariche elettriche, i fulmini, lunghe centinaia di metri”.
Sulla scorta di queste ricerche, il team ha iniziato a provare a produrre una minuscola batteria a bassa tensione che funziona solo con l’umidità dell’aria.
Tensione nell’aria
Gli scienziati hanno condotto un esperimento di laboratorio per determinare la tensione tra due diversi metalli esposti ad elevata umidità relativa, mentre uno è collegato a terra. “Abbiamo scoperto che non c’era tensione tra loro quando l’aria era secca”, spiega il prof. Price. “Ma una volta che l’umidità relativa è salita oltre il 60%, una tensione ha iniziato a svilupparsi tra le due superfici metalliche isolate. Quando abbiamo abbassato il livello di umidità al di sotto del 60%, la tensione è scomparsa. Quando abbiamo condotto l’esperimento all’esterno in condizioni naturali, abbiamo visto gli stessi risultati “.
“L’acqua è una molecola molto speciale: durante le collisioni molecolari può trasferire una carica elettrica dall’una all’altra. Attraverso l’attrito, può accumulare una specie di elettricità statica “, afferma il prof. Price. “Abbiamo cercato di riprodurre l’elettricità in laboratorio e abbiamo scoperto che diverse superfici metalliche isolate accumulano diverse quantità di carica dal vapore acqueo nell’atmosfera, ma solo se l’umidità relativa dell’aria è superiore al 60%. Ciò si verifica quasi ogni giorno in estate in Israele e tutti i giorni nella maggior parte dei paesi tropicali “.
Secondo il Prof. Price, questo studio sfida le idee consolidate sull’umidità e il suo potenziale come fonte di energia.
Tutti sanno che l’aria secca provoca elettricità statica e a volte ti provoca una scossa quando tocchi la maniglia di una porta di metallo. L’acqua viene normalmente considerata un buon conduttore di elettricità, non qualcosa che può accumulare carica su una superficie. Tuttavia, sembra che le cose siano diverse quando l’umidità relativa supera una certa soglia.
I ricercatori, tuttavia, hanno dimostrato che l’aria umida può essere una fonte di superfici di carica a tensioni di circa 1 Volt.
Verso una nuova e energia rinnovabile?
In futuro potrebbe esserci un’applicazione pratica: sviluppare batterie a vapore acqueo, che possono essere caricate dal vapore acqueo nell’aria. I risultati possono essere particolarmente importanti.
Il vapore acqueo può diventare una nuova fonte di energia rinnovabile nei paesi in via di sviluppo, dove molte comunità non hanno ancora accesso all’elettricità, ma l’umidità è costantemente del 60% circa.
