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I famosi pannelli di fibre di media densità (MDF), proprio quelli contenenti la pericolosa formaldeide, che sono stati prodotto in serie e commercializzati per 30 anni e che ancora ora è un elemento pressoché onnipresente nell’arredamento moderno potrebbero rivelarsi una nuova fonte di energia per il futuro. Questo materiale è molto diffuso infatti per la realizzazione di mobili, perché conveniente, flessibile, e in generale piuttosto duraturo. Bene. John Irvine, dell’Università di St Andrews nel Regno Unito e il suo team hanno ora dimostrato che con l’MDF, solamente applicando un minimo di trattamento, è possibile utilizzarlo per produrre energia elettrica in modo efficiente direttamente grazie alle celle a combustibile (DCFC) per una microgenerazione. Queste cellule possono essere due volte più efficienti ad estrarre energia da un qualsiasi combustibile, perché riutilizzano il calore altrimenti di scarto.
Le celle a combustibile DCFC (Direct Carbon Fuels Cell) convertono energia chimica del carbonio in energia elettrica senza la necessità di alcuna gassificazione. Questa nuova tecnologia di celle a combustibile ha diversi vantaggi potenziali: èin grado di produrre energia elettrica ad un costo competitivo da una variegata gamma di combustibili, incluso carbone, coke, catrame, biomasse e rifiuti organici appunto. Le celle a combustibile DCFC rilasciano comunque biossido di carbonio, ma il fatto leggermente positivo rimane che il gas viene rilasciato in una forma pura, cioè non miscelato con azoto come non risulta però da diversi metodi di combustione. Questo fatto infatti rende relativamente facile il che il biossido di carbonio possa venire catturato e riprocessato prima di essere rilasciato nell’atmosfera.
Irvine spiega che i pannelli in legno MDF andrebbero prima però trattati con il calore a 500 ° C in una atmosfera ad azoto per scacciare eventuali tracce d’acqua presente nel materiale come eventuali gas volatili. Si tratta comunque di un processo economicamente efficace che rilascia un materiale leggero, denso ed energeticamente più trattabile. L’MDF ridotto in polvere verrebbe mescolato con litio e carbonato di potassio, che sono gli elettroliti presenti nelle celle a combustibile per la microgenerazione. A temperature comprese tra 500 e 800 º C, questi agiscono come reagenti che incoraggiano il carbonio presente nell’MDF di combinarsi con l’ossigeno fluendo nella cella a combustibile per la produzione di CO2 liberando gli elettroni che forniscono corrente elettrica.
Questa cella a combustibile avrebbe una densità di potenza di circa 100 milliwatt per centimetro quadrato in una densità di corrente di 200 milliampere per ogni centimetro quadrato. Ciò è paragonabile ad altri prototipi di celle a combustibile che utilizzano derivati del carbonio che potrebbero un giorno essere utilizzati su larga scala per produrre energia elettrica. “L’individuazione di nuove materie prime utilizzabili per le celle a combustibile DCFC e per la microgenerazione ora è vitale per il successo di questa interessante tecnologia”, spiega Dian Xue-Cao dell’università cinese di Harbin che accoglie un importante team di studio finalizzato alla progettazione di fonti di energia non convenzionali.
Kas Hemmes della Delft University of Technology d’accordo con Irvine richiederebbe però un amggiore studio sui dati che riguardano la disponibilità di pannelli in legno e scarti MDF. “Il team di Irvin sostiene che vi sono ampie fonti di rifiuti MDF a disposizione”, afferma Hemmes. “Questo potrebbe essere vero, ma dovrebbero quantificare l’affermazione con dati reali per rendere il comunque interessante progetto una reale alternativa di utilizzo delle celle a combustibile DCFC“. In risposta Robert Marshall, membro del team di lavoro di Irvine e della Micro Power Energy di Glasgow, Regno Unito, afferma che oltre 100.000 tonnellate di MDF vengono scartati ogni anno nel solo Regno Unito.
Hemmes aggiunge che, in futuro, l’uso principale di queste celle a combustibile DCFC sarà nella loro efficienza e che probabilmente a breve il rilascio di CO2 verrà brevemente eliminato direttamente nel processo. Concludendo Hemmess afferma che su piccola scala infatti la produzione di energia dai rifiuti come da fonti di pannelli in legno MDF che possiamo appunto definire come microgenerazione troverà sempre più un interessante ruolo nel mercato per soddisfare il fabbisogno di energia elettrica di un’area limitata senza la connessione alle reti elettriche.
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