ott 13, 2008

Celle a Combustibile Microbiche: Rifiuti, Letame e Cellulosa per produrre l’Energia Elettrica del Futuro. Le Nuove Ricerche, alla scoperta delle prossime Fonti Bioenergetiche Sostenibili

Tag:Alghe, Biocarburanti, Biodiesel, Celle a Combustibile, Celle a Combustibile Microbiche, CO2, COV, Energia Solare, Etanolo, MIT

La corsa per rendere commerciabile l’etanolo e gli altri biocarburanti prodotti dai rifiuti contenenti cellulosa è sempre più frenetica ed ora alcuni ricercatori stanno cercando una nuova soluzione che utilizza dei batteri che digerendo rifiuti vegetali producano direttamente energia elettrica in celle a combustibili microbiche.

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Queste rivoluzionarie celle a combustibili microbiche potrebbero essere utilizzate per caricare batterie o altri dispositivi elettrici. Contemporaneamente altre ricerche stanno valutando la possibilità di utilizzare dei microbi che digeriscano i rifiuti umani nei trattamenti delle acque reflue per produrre energia elettrica. “Fondamentalmente stiamo convertendo la cellulosa in una diversa fonte di energia che non sia etanolo.” spiega John Regan ricercatore della Pennsylvania University. “Il sistema ancora non è così efficiente ma se si guarda a ciò che è stato fatto nell’ultimo decennio abbiamo compiuto passi da gigante”.

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Celle a combustibile Microbiche come funzionano

I microrganismi generano elettroni digerendo le diverse fonti di cibo ma nella maggior parte delle specie di queste di batteri gli elettroni vengono trasferiti direttamente all’interno delle molecole delle cellule. Le celle a combustibile microbiche fanno affidamento sulla capacità di alcuni batteri di estrarre gli elettroni dalle cellule.

Se dotati di elettrodi nella giusta disposizione, i batteri possono scaricare questi elettroni attraverso un circuito, producendo elettricità. Ma come spiega Regan, questi batteri non digeriscono la cellulosa. Così il sistema si affida ad un altro tipo di batteri che spezzano le molecole di cellulosa in molecole più semplici da cui estrarre successivamente gli elettroni.

Da qui Regan ha constatato che nelle acque reflue sono contenuti diverse comunità di microrganismi, spiegando che questi batteri potrebbero generare una piccola quantità di energia. Aggiungendo una certa quantità di cellulosa il processo verrebbe accelerato. I risultati degli esperimenti sono stati presentati in questa settimane durante la riunione della Geological Society of America a Houston, in Texas.

Regan prevede che a breve termine queste celle a combustibili microbiche non dipenderanno più dalla cellulosa per produrre energia elettrica, utilizzando direttamente le acque reflue. “Nel trattamento dei rifiuti, il prodotto in entrata è gratuito. Questo materiale potrebbe essere utilizzato in queste celle a combustibili microbiche utilizzando l’energia elettrica per pompe o aeratori. Anche se le acque reflue non produrrebbero ora abbastanza elettricità per far funzionare l’impianto, si potrebbe almeno ridurre l’energia utilizzata in entrata per metterlo in moto.

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Altri hanno trovato microrganismi simili in ambienti molto diversi. Ann Christy della Ohio State University ha scoperto dei batteri recuperati dal letame delle vacche che degradano cellulosa ed estraggono elettroni utili per essere utilizzati nelle celle a combustibili microbiche. “Il carburante potrebbe essere fieno o qualsiasi altra sorta di fogliame, erba o carta o addirittura potrebbe essere semplicemente il letame” afferma Ann Christy.

La ricercatrice infatti spiega che il suo laboratorio ha prodotto abbastanza energia con queste celle a combustibile da far funzionare un piccolo dispositivo come un lettore MP3. Queste celle a combustibile microbiche potrebbero essere utilizzate in zone rurali o senza energia elettrica a seguito di eventi calamitosi. La ricercatrice conclude che il sistema di queste celle a combustibile potrebbe essere scalato ed essere utilizzato così in case di campagna da privati utilizzando il potere del letame.

Dispositivi analoghi sono già utilizzati nel mare per far funzionare dispositivi di controllo remoto. In tal caso, i microbi che vivono nei sedimenti oceanici convertendoli in materia organica e poi in energia elettrica grazie ad un elettrodo. “Abbiamo molta speranza in dispositivi come questi che utilizzano celle a combustibile microbiche. E’ un momento molto interessante per studiare questa nuova fonte di bioenergia.”