Due specie di funghi, una stampante 3D e un team di ricercatori svizzeri determinati: questi gli ingredienti di una scoperta che potrebbe cambiare il nostro approccio all’energia sostenibile. La batteria biologica sviluppata nei laboratori dell’EMPA non è solo un’innovazione tecnologica: è la prova che la natura può offrire soluzioni sorprendenti ai problemi energetici del nostro tempo.
Come nasce una batteria biologica
I laboratori dell’EMPA (Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology) di Dübendorf sono uno dei posti dove Futuro Prossimo va più volentieri a “curiosare”, perché hanno una lunga storia di innovazioni di successo. Questa volta, il team di ricerca ha creato qualcosa di davvero unico: una batteria biologica funzionante alimentata dall’azione combinata di due tipi di funghi, il tutto racchiuso in un involucro biodegradabile e non tossico stampato in 3D.
La vera innovazione sta nell’utilizzo dei funghi come fonte di energia. Mentre in passato abbiamo visto batterie alimentate da batteri, questa è la prima volta che due tipi diversi di funghi vengono combinati per creare una cella a combustibile funzionante. In realtà, più che una batteria tradizionale, si tratta di una cella che sfrutta il metabolismo fungino per convertire i nutrienti in energia.
La tecnologia dietro l’innovazione
Il team autore dello studio (che vi linko qui) ha sviluppato una cella che presenta caratteristiche uniche. Anodo: un fungo di tipo lievito rilascia elettroni attraverso il suo metabolismo. Catodo, un fungo della famiglia Sclerotinia sclerotiorum produce un enzima che permette di catturare questi elettroni e condurli fuori dalla cella. È un sistema ingegnoso che imita i processi naturali per generare elettricità.
La sfida più grande? Sviluppare un inchiostro per la stampa 3D che potesse ospitare le cellule fungine senza danneggiarle. Il team ha creato un composto a base di cellulosa che non solo è conduttivo elettricamente, ma fornisce anche nutrimento ai funghi sotto forma di zuccheri semplici. Questo inchiostro innovativo è completamente biodegradabile e si decompone naturalmente una volta che la cella ha esaurito la sua funzione.
Le prospettive future
Il Dr. Gustav Nyström sottolinea come la stampa 3D offra una flessibilità senza precedenti. È possibile produrre batterie biologiche di qualsiasi forma e dimensione, incorporando la quantità esatta di materiale fungino necessaria per generare l’energia richiesta da specifiche applicazioni.
La Dr. Carolina Reyes ha evidenziato una proprietà affascinante di queste batterie biologiche: possono essere conservate allo stato secco e attivate sul posto semplicemente aggiungendo acqua e nutrienti. È come avere una batteria “dormiente” che si risveglia quando necessario.
Queste celle non sostituiranno le batterie dei nostri smartphone (producono tra i 300 e i 600 mV per diversi giorni, con una corrente di 3-20 μA per carichi esterni tra 10 e 100 kΩ). Tuttavia, sono perfette per alimentare dispositivi all’aperto e decomporsi in sicurezza: protette da uno strato di cera d’api, possono alimentare piccoli sensori per monitorare temperatura, luce e umidità in agricoltura e ricerca ambientale.
Batteria biologica, il futuro è ancora da scrivere
L’EMPA non ha ancora annunciato quando commercializzerà queste celle. I ricercatori stanno ancora lavorando per renderle più potenti, durature e stanno esplorando la possibilità di incorporare altri tipi di funghi che potrebbero essere ancora più adatti alla produzione di elettricità.
È interessante notare come questa non sia l’unica innovazione nel campo delle batterie ecologiche. Esistono già prototipi di batterie riciclabili realizzate con zinco e gusci di granchio, e persino batterie ricaricabili commestibili create utilizzando alghe. La natura continua a sorprenderci con le sue possibilità, e forse il futuro dell’energia sarà più verde di quanto pensiamo.
