Elettricità dal suolo, terra e compost: la scommessa giapponese

Nakagawa Satoshi ha 63 anni e un curriculum che sta più su un catalogo di design che su un CV di ingegneria: prodotti per aziende internazionali, spazi pubblici accessibili, quel genere di cose. Poi, negli anni Duemila, si mette a leggere di celle a combustibile microbiche e gli scatta qualcosa. “Ci era sempre stato sotto gli occhi”, dice adesso agli inviati AFP fuori dalla sua serra di Hitachi, “ma nessuno lo raccoglieva”. Si riferisce all’elettricità dal suolo: una corrente minuscola e continua, che i batteri del terreno producono digerendo materia organica.

Il suo laboratorio si chiama Ku-An, “spazio vuoto” in giapponese. Sta sul fianco di una collina nella prefettura di Ibaraki, e di sera si vede da lontano, perché ha una serra illuminata da 800 LED. Sotto, invisibili, ci sono 1.500 cassette di legno riempite di terra e compost. Ogni cassetta è una piccola cella microbica con due elettrodi di carbonio e un filo. Moltiplicate per millecinquecento, ed ecco la serra luminosa.

Come i microbi accendono una lampadina

Il principio è noto da un secolo. Nel terreno vivono microrganismi anaerobi (nella famiglia Geobacter ci sono i più efficienti) che per respirare spostano elettroni su altri accettori, tipicamente il ferro. Se al posto del ferro trovano un elettrodo di carbonio, quegli elettroni finiscono in un circuito. In poche parole, i batteri fanno il lavoro chimico e voi ci attaccate una lampadina. La densità di potenza è bassissima, tra i 7 e i 500 mW per metro quadrato: nulla che possa competere con un pannello solare. Ma è costante, funziona anche di notte e non si spegne se c’è la nebbia.

La scommessa di Nakagawa, che ha battezzato il sistema MPC (Micro Power Collection), è che la scala compensi la debolezza per unità. Non serve una centrale, servono tante piccole fonti distribuite ovunque ci sia terra bagnata: sotto una casa, in un giardino, in una risaia. Dopotutto, nel mondo ci sono ancora circa 800 milioni di persone senza accesso alla rete elettrica. Per quelle, un impianto solare completo è fuori portata. Un metro quadrato di terra, magari, no.

Il salto che manca

Faccio due conti insieme a voi. 1.500 cassette per 800 LED a basso consumo significa, grosso modo, mezzo LED per cassetta. Con i LED da qualche decimo di watt di questi impianti dimostrativi, parliamo di poche centinaia di watt totali. Possiamo alimentare al massimo un phon, e nemmeno dei più potenti.

Nakagawa lo sa, e per anni gli scettici glielo hanno fatto notare a ogni conferenza. La sua risposta è sempre la stessa: l’obiettivo non è sostituire la rete, ma coprire i buchi. Illuminazione d’emergenza dopo un terremoto, sensori remoti in campagna, piccole comunità isolate dove l’off-grid oggi si fa a manovella.

C’è poi un aspetto biologico che altri gruppi stanno sviscerando in parallelo: alcuni batteri del suolo si comportano come cavi elettrici viventi, trasferendo elettroni anche a distanza di diversi attraverso filamenti proteici. Se questa via si consolida, la densità di potenza potrebbe salire di un ordine di grandezza. Se, appunto. L’idea che i microbi possano ribaltare intere filiere circola da tempo, con risultati altalenanti.

Perché Ku-An conta comunque

Anche se la elettricità dal suolo non risolverà mai il fabbisogno di una città, Ku-An serve a un’altra cosa: dimostrare che il paesaggio energetico è più poroso di come lo immaginiamo. Una serra illuminata da 1.500 cassette di terra è un oggetto che fa pensare. Nakagawa la mette così: se non risolverà il problema, sarà almeno bello da vedere e servirà a fare venire in mente qualcos’altro. Parla da designer, e si sente.

Sulla collina di Hitachi, comunque, la serra sta lì. 1.500 cassette di legno di scarto, un po’ di terra, un po’ di compost. Ottocento LED che si accendono ogni sera senza alcun cavo.

E guardarla fa stranamente sentire più sereni.