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10 gennaio 2019 – Dalle piante l’elettricità per alimentare le lampadine a LED

Immaginiamo una foresta capace di generare energia elettrica dal vento. Fantascienza? No, realtà. O, perlomeno, un possibile scenario per il futuro grazie a un’invenzione dell’Istituto italiano di tecnologia (IIT) con sede a Pontedera: un albero ibrido, fatto cioè di foglie naturali e artificiali, che “si accende”.

Le piante come fonti pulite di energia elettrica
Lo studio pubblicato su Advanced Functional Material dimostra che le foglie delle piante possono generare singolarmente più di 150 Volt. I ricercatori hanno ideato un albero ibrido fatto di foglie naturali e artificiali, che in futuro potrà diventare una tecnologia da inserire nell’ambiente naturale per generare energia elettrica a partire dal vento di IIT-Istituto Italiano di Tecnologia: Barbara Mazzolai, Fabian Meder e i loro colleghi all’IIT-Istituto Italiano di Tecnologia di Pontedera (Pisa) hanno scoperto che le piante
possono diventare fonti pulite di energia elettrica. Le piante, infatti, possono generare, per ciascuna singola foglia, più di 150 Volt, abbastanza per alimentare
simultaneamente 100 lampadine a LED. I ricercatori hanno, inoltre, dimostrato che un “albero ibrido” fatto di foglie naturali e artificiali può agire come un
innovativo generatore di elettricità a partire dal vento.

I risultati sono stati pubblicati su Advanced Functional Materials (https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201806689).
Il Center for Micro-Bio Robotics (CMBR) dell’IIT di Pontedera (Pisa), coordinato da Barbara Mazzolai, è specializzato nello studio e sviluppo di metodi, materiali
e tecnologie robotiche innovativi ispirati al mondo biologico. Nel 2012 Mazzolai ha coordinato il progetto Plantoid, finanziato dall’UE, che ha portato alla
realizzazione del primo robot pianta al mondo. Questo ultimo studio è un primo passo per un altro progetto europeo, coordinato da Mazzolai e in partenza nel
2019, il progetto Growbot, il cui scopo è realizzare robot bioispirati che implementino movimenti di crescita simili alle piante. I nuovi robot, infatti, saranno in
parte alimentati dalla nuova fonte di energia derivata dalle piante, dimostrando che le piante potrebbero diventare una delle sorgenti di energia elettrica del
futuro, accessibile in tutto il mondo.

Nel loro studio, il team di ricerca ha spiegato i meccanismi che determinano la generazione di elettricità da parte delle foglie quando vengono toccate da un
materiale o dal vento. Alcune strutture fogliari, infatti, sono in grado di convertire le forze meccaniche applicate sulla loro superficie in energia elettrica, grazie
alla loro stessa composizione. Le cariche elettriche vengono raccolte sulla superficie fogliare a causa di un processo chiamato “elettrificazione a contatto“. Le
cariche vengono trasmesse dalla superficie al tessuto vegetale interno, il quale agisce come un “cavo”, trasportando l’elettricità nel resto della pianta. Questa
elettricità può essere raccolta e trasferita all’esterno della pianta, collegando una sorta di “presa elettrica“ allo stelo della pianta. I ricercatori di IIT hanno
dimostrato che la tensione generata da una singola foglia può raggiungere più di 150 Volt, abbastanza per alimentare simultaneamente 100 lampadine a LED
ogni volta che la foglia viene sfiorata.

Nell’articolo i ricercatori descrivono, inoltre, per la prima volta, il modo in cui è possibile sfruttare questo effetto per realizzare un dispositivo “verde“ in grado di
convertire l‘energia eolica in elettricità. Il dispositivo è stato ottenuto modificando un albero di Oleandro Nerum con l’aggiunta di foglie artificiali, le quali,
toccando le foglie naturali, attivano la generazione di elettricità della pianta. In presenza di vento, quindi, l'”albero ibrido” produce elettricità e l’elettricità prodotta
aumenta quanto più le foglie vengono toccate.
In futuro, la struttura del dispositivo “verde“ potrà essere facilmente trasferita a dimensioni più grandi, sfruttando l’intera superficie del fogliame di un albero o
addirittura di una foresta, diventando un generatore di energia elettrica distribuito e di facile accesso in tutto il mondo

Gli scenari per il futuro
La struttura di questo dispositivo green, che converte l‘energia eolica in elettricità, in futuro potrebbe essere applicata a interi alberi o addirittura a una foresta diventando così un generatore di energia facilmente accessibile in tutto il mondo. Ed è con questo obiettivo che i ricercatori di Pontedera stanno concentrando i loro sforzi sulla creazione di robot ispirati alle piante rampicanti, che crescono come un’edera.

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