mercoledì, Maggio 29, 2024

Energia blu: come sfruttare la potenza dell’oceano

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UN GRUPPO DI RICERCATORI HA PERFEZIONATO UN DISPOSITIVO CHE PERMETTE DI RICAVARE ENERGIA PULITA E RINNOVABILE DALLE ONDE: L’ENERGIA BLU. CHIAMATO NANOGENERATORE TRIBOELETTRICO LIQUIDO- SOLIDO (TENG), IL DISPOSITIVO RAPPRESENTA UN’INNOVAZIONE SENZA PRECEDENTI, MA LE DIFFICOLTÀ NON SONO MANCATE

Dal passato al presente verso un’energia più pulita 

Negli ultimi decenni, scienziati e ingegneri hanno condotto una serie di esperimenti mirati a sfruttare l’energia delle onde marine, in modo sostenibile.

Uno dei primi approcci è stato il sistema di conversione dell’energia ondosa (OWC), che sfrutta il movimento dell’acqua per azionare una turbina collegata a un generatore elettrico. Sebbene questa tecnologia abbia dimostrato un certo grado di efficienza, ha sollevato preoccupazioni ambientali legate all’effetto sui fondali marini e sulla vita marina.

Successivamente, sono stati sviluppati sistemi come i dispositivi oscillanti sottomarini (SOD), che utilizzano strutture fluttuanti ancorate al fondo marino per catturare l’energia delle onde. Tuttavia, anche questi sistemi presentano sfide legate alla loro impatto sull’ecosistema marino e alla loro stabilità in condizioni atmosferiche avverse.

Altri approcci innovativi includono le tecnologie basate su membrane piezoelettriche o piezoidrauliche, che convertono direttamente la pressione delle onde in energia elettrica. 

Utile precisare che la piezoelettricità è la proprietà di alcuni materiali cristallini di polarizzarsi generando una differenza di potenziale elettrico quando sono soggetti a una deformazione meccanica e al tempo stesso di deformarsi in maniera elastica quando sono sottoposti ad una tensione elettrica.

Ebbene, questi dispositivi offrono il vantaggio di essere più compatti e potenzialmente meno impattanti sull’ambiente marino, ma la loro efficacia e durata sono ancora oggetto di studio e sviluppo.

In definitiva, molti progetti di energia blu si trovano ad affrontare sfide riguardanti la protezione della vita marina, la conservazione degli habitat e la riduzione dei disturbi acustici che potrebbero influenzare la navigazione delle specie marine. Oggi tuttavia una novità sembrerebbe in grado di fornire una soluzione ai vari problemi.

TENG: un generatore per l’energia blu

Il recente sviluppo del nanogeneratore triboelettrico liquido-solido (TENG) rappresenta un passo avanti significativo in questo percorso. Grazie alla sua capacità di convertire l’energia meccanica delle onde in elettricità (senza impattare direttamente l’ambiente marino) il dispositivo potrebbe effettivamente consentire una raccolta di energia blu più sostenibile ed efficiente. Il percorso di perfezionamento non è stato semplice.

Una delle sfide principali nella diffusione di questa tecnologia è stata la sua bassa efficienza energetica. Tuttavia, i ricercatori hanno compiuto passi da gigante nell’ottimizzazione del TENG, aumentando significativamente la sua capacità di produzione energetica.

Sfruttando una nuova configurazione dell’elettrodo di raccolta dell’energia, i ricercatori hanno creato infatti un design rivoluzionario che ha dimostrato un aumento del 240% (nella conversione dell’energia meccanica delle onde in corrente elettrica) rispetto ai dispositivi tradizionali.

Ma veniamo ai test 

Utilizzando tubi di plastica trasparente e laminati di rame, i ricercatori hanno condotto esperimenti che hanno svelato il potenziale di questa tecnologia. Un esempio eclatante è stato l’accensione e lo spegnimento di una serie di 35 LED. 

Cosa che ha dimostrato l’applicabilità pratica del dispositivo in un’ampia gamma di contesti.

Ma le potenzialità del TENG non si fermano qui. 

Comunicazioni wireless oceaniche 

Gli esperti vedono un futuro in cui questa tecnologia potrebbe rivoluzionare le comunicazioni subacquee, così da offrire un mezzo efficiente e sostenibile per la trasmissione di segnali wireless negli abissi oceanici.

Infine, l’energia blu offre un potenziale enorme per ridurre la dipendenza dai combustibili fossili e mitigare i danni ambientali causati dalle fonti energetiche tradizionali.

Necessità di ulteriori studi

Sebbene siano ancora necessari ulteriori studi e sviluppi per perfezionare queste tecnologie e garantire la loro eco-compatibilità a lungo termine, il progresso è incoraggiante. Investire nella ricerca e nello sviluppo di soluzioni per l’energia blu eco-compatibili non solo ci avvicina a una fonte di energia pulita e rinnovabile, ma ci permette anche di proteggere e preservare i preziosi ecosistemi marini che sono vitali per la nostra salute e il nostro benessere planetario.

La ricerca è stata resa possibile grazie al sostegno finanziario della National Natural Science Foundation of China e del National Key Research and Development Program of China, che hanno permesso ai ricercatori di sondare le profondità dell’innovazione tecnologica.

Fonte

American Chemical Society

Numero verde ONA

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