Inserire gli elettrodi nei tronchi d’albero per raccogliere l’energia può sembrare fantascienza, ma l’idea è reale e attira sempre più interesse. Se davvero dovesse funzionare, le foreste potrebbero dare elettricità ad una rete di sensori per monitorare la salute degli ecosistemi o per segnalare immediatamente gli incendi boschivi.
I primi esperimenti sono stati effettuati su una “batteria di patate” perché il materiale vegetale può essere una fonte di elettricità. In questo caso, l’energia proviene da reazioni di ossidazione e riduzione negli elettrodi, che sono fatti di due metalli diversi, di solito in rame e zinco.
Lo stesso effetto si pensava si celasse nei tronchi d’albero che si pensava potessero fornire di corrente la terra vicina. Ma l’anno scorso la squadra di Andreas Mershin all’MIT ha dimostrato che usando elettrodi fatti dello stesso metallo si riesce a produrre corrente in maniera diversa. Mershin pensa che l’elettricità derivi da una differenza di pH tra l’albero e il suolo, uno squilibrio chimico gestito dai processi metabolici dell’albero.
Dimostrare che gli alberi sono in grado di fornire una fonte di energia è un passo significativo, ma una questione fondamentale rimane: può la tensione prodotta da un piccolo albero essere sfruttata per qualcosa di utile?
Gli alberi sembrano in grado di fornire una tensione costante tra le 20 e poche centinaia di millivolt, ben al di sotto del 1,5 volt di una batteria standard AA o della capacità di alimentare dei circuiti elettrici, spiega Babak Parviz, un ingegnere elettrotecnico presso l’Università di Washington a Seattle.
Nei circuiti normali non è possibile eseguire tensioni molto piccole, quindi abbiamo bisogno di modalità per convertire le tensioni piccole in qualcosa che è utilizzabile.
Il suo team è riuscito ad ottenere una tensione utilizzabile dai grandi alberi secolari con l’aggiunta di un dispositivo chiamato convertitore di impulso di tensione. Il convertitore trascorre la maggior parte del tempo in una sorta di modalità stand-by per immagazzinare lentamente l’energia elettrica dell’albero, e periodicamente rilascia 1,1 volt.
Si prevedere che questi segnali periodici possano alimentare un orologio che tiene il tempo con il tracciamento della quantum tunneling di elettroni attraverso gli strati sottili di materiale isolante. Opera a 350 millivolt e usa solo un nanowatt di energia. Parviz pensa che gli alberi potrebbero fornire energia per controllare la loro fisiologia o quella delle immediate vicinanze, per la ricerca ecologica. Tali applicazioni potrebbero andare dai sensori di potenza al rilevamento della temperatura e dell’umidità all’interno della foresta monitorata, fino ad una rete wireless di sensori per rilevare gli incendi boschivi.
Migliorando la tecnologia sarà possibile un giorno avere una vasta gamma di impieghi.
Fonte: Newscientist.com
Fonte: Ecologiae.com
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