Elettricità pulita dall’acqua: ideato nuovo metodo che sfrutta l’osmosi

Un gruppo di ricercatori dell’Ecole Polytechnique Fédérale di Losanna ha ideato un nuovo sistema per generare energia pulita dall’acqua sfruttando l’osmosi. Il metodo, descritto sulla rivista scientifica Nature, sfrutta l’energia osmotica, nota anche come energia a gradiente salino. Si tratta di un flusso generato da un fenomeno naturale che si verifica quando l’acqua corrente viene a contatto con l’acqua marina attraverso una membrana.

Il merito dei ricercatori del Laboratory of Nanoscale Biology è di aver sviluppato un generatore di energia osmotica con un livello di efficienza mai raggiunto in precedenza. L’innovazione apportata alla tecnologia dagli scienziati svizzeri consiste in una membrana sottile a tre atomi utilizzata per separare i due fluidi.

Il meccanismo che regola il processo è molto semplice. La membrana semipermeabile separa i due fluidi che presentano concentrazioni di sale differenti. Gli ioni passano attraverso la membrana, fino a quando i due fluidi non raggiungono le stesse concentrazioni di sale.

Gli ioni non sono altro che atomi caricati elettricamente. Il passaggio dell’acqua salata attraverso la membrana può essere sfruttato per generare elettricità. Il sistema sviluppato dai ricercatori svizzeri è composto da due sezioni riempite di liquidi, separate da una membrana sottile a base di bisolfuro di molibdeno.

La membrana presenta un piccolo foro che consente il passaggio degli ioni. Durante questo processo gli elettroni vengono trasferiti a un elettrodo, che genera una corrente elettrica. La membrana è in grado di selezionare solo le cariche positive, impedendo il passaggio di gran parte delle cariche negative. Si viene così a creare un voltaggio tra due liquidi.

I ricercatori hanno compiuto diversi tentativi prima di individuare le dimensioni ottimali del nanoporo. Un foro troppo grande avrebbe consentito il passaggio degli ioni negativi, mentre uno troppo piccolo avrebbe generato una corrente troppo debole.

L’efficienza del sistema è stata aumentata grazie allo spessore ridotto della membrana e al materiale bidimensionale, facilmente reperibile in natura e dotato di caratteristiche ideali per lo sfruttamento delle correnti osmotiche.

I primi test hanno riportato risultati positivi. Una membrana di un metro quadrato è riuscita a generare 1 MW di elettricità, sufficiente ad alimentare 50 mila lampadine a risparmio energetico.

Il sistema, riprodotto su larga scala, potrebbe essere impiegato per generare energia pulita dagli estuari. Una fonte rinnovabile che a differenza del fotovoltaico e dell’eolico garantirebbe una fornitura di elettricità costante.