Una pila a combustibile microbiologica, detta anche MFC, è costituita da un sistema bioelettrochimico che genera corrente replicando le interazioni batteriche che si verificano in natura. In estrema sintesi converte l’energia chimica in energia elettrica attraverso la reazione catalitica esercitata da microorganismi su composti come il glucosio, l’acetato, il butirrato o le acque reflue.

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La ricerca sul tema ha compiuto un passo in avanti con il contributo del Prof. Seokheun Choi della Binghamton University di New York, co-autore dello studio intitolato “Self-sustaining, solar-driven bioelectricity generation in micro-sized microbial fuel cell using co-culture of heterotrophic and photosynthetic bacteria”. In laboratorio è stata realizzata una pila (in scala microscopica) in grado di generare energia per 13 giorni mediante interazioni simbiotiche tra due diversi tipi di batteri.

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L’esperimento è stato condotto all’interno di un contenitore dalla capacità pari a 90 microlitri (un quinto del contenuto di un cucchiaino), in cui è stata inserita una cultura composta da batteri fototrofi e eterotrofi. I primi utilizzano i raggi del sole, il diossido di carbonio e l’acqua per produrre energia, mentre gli altri devono essere nutriti con materia organica, o appunto con batteri fototrofi, per sopravvivere.

Il principio di funzionamento è piuttosto complesso: la pila viene esposta all’azione dei raggi solari, con l’aggiunta iniziale di “cibo” per la colonia eterotrofa. Questa, attraverso respirazione cellulare, produce diossido di carbonio come scarto, che viene utilizzato da quella fototrofa per dare il via al ciclo simbiotico. Il meccanismo produce corrente elettrica con un’intensità pari a 8 µA per ogni centimetro quadrato.

A rendere particolarmente interessante l’esperimento è il fatto che, l’energia così generata, è circa 70 volte maggiore rispetto a quella ottenuta con altri studi di questo tipo basati esclusivamente sull’impiego di batteri fototrofi.

Difficilmente un sistema di questo tipo potrà essere sfruttato, nell’immediato futuro, per l’alimentazione di apparecchiature tradizionali. Considerando la bassa intensità della corrente generata potrebbe però essere utilizzato per dispositivi di emergenza e nelle zone in cui la fornitura elettrica non è costante. Serviranno in ogni caso altri studi e sviluppi in laboratorio.

23 marzo 2017
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