L’energia in un cucchiaino

Ecco la batteria allo zucchero per i cellulari e i tablet di domani

Per i ricercatori Usa sono super-efficienti, ricaricabili, biodegradabili e più economiche

[22 gennaio 2014]

Gli scienziati del Virginia Tech  hanno sviluppato una batteria ad alta energia che funziona a zucchero, e che – promettono i ricercatori – entro tre anni potrebbe già essere utilizzata per alimentare i gadget dell’elettronica da consumo. Infatti,  secondo Percival Zhang, professore associato di ingegneria dei sistemi biologici al Virginia Tech, questa nuova batteria riutilizzabile e biodegradabile sarebbe anche più economica del tipo convenzionale.

In passato erano già state sviluppate altre batterie “allo  zucchero”, ma quelle uscite dai laboratori del Department of Biological Systems Engineering del Virginia Tech hanno una densità energetica molto superiore e durano quindi più a lungo prima di dover essere ricaricate.

Zhang è convinto che  in soli tre anni la sua nuova batteria potrebbe già essere installata in telefoni cellulari, tablet, videogiochi e negli altri innumerevoli gadget elettronici che richiedono di essere alimentati e che condizionano sempre più la nostra vita economica e sociale.

«Lo zucchero è un composto perfetto per l’accumulo di energia in natura – spiega  Zhang –  Quindi è logico che cerchiamo di sfruttare questo potere naturale per una modalità environmentally friendly  di produrre una batteria».

Secondo l’Environmental Protection Agency solo negli Usa ogni anno vengono buttate in discarica miliardi di batterie che si trasformano così in una minaccia per l’ambiente e la salute umana, mentre la batteria allo zucchero di Zhang potrebbe far in modo di evitare questo destino. Ma questo è solo uno dei tanti successi di Zhang nell’ultimo anno tra quelli che utilizzano una serie di enzimi mescolati tra loro in combinazioni non presenti in natura.

Questo geniale ricercatore statunitense di chiare origini cinesi ha pubblicato articoli sulla creazione di amido commestibile estratto da piante non alimentari e sviluppato un nuovo modo per estrarre idrogeno in modo economico ed ecologico che può essere utilizzato per alimentare i veicoli.

Con questa nova invenzione di Zhang e dei suoi colleghi hanno realizzato un percorso “non-natural synthetic enzymatic”  che esalta tutte le potenzialità di stoccaggio energetico dello  zucchero per produrre elettricità in una cella a combustibile enzimatica. Inoltre, come catalizzatori, al posto del costosissimo platino solitamente usato nelle batterie tradizionali, vengono utilizzati economici enzimi biocatalizzatori.

Il team del Virginia Tech evidenzia che «come tutte le celle a combustibile, la batteria a zucchero combina il carburante – in questo caso la maltodestrina, un polisaccaride ottenuto dall’idrolisi parziale dell’amido – con l’aria per produrre elettricità e acqua come principale sottoprodotto. Rilasciano tutte le cariche degli elettroni stoccate nella soluzione di zucchero lentamente, passo-passo mediante una cascata di enzimi».

Diversamente dalle celle a combustibile a idrogeno e da quelle a metanolo, la “fuel sugar solution” non è né esplosiva né infiammabile ed ha una maggiore densità di stoccaggio di energia. Gli enzimi e i combustibili impiegati per costruire il dispositivo sono biodegradabili. La batteria è ricaricabile e lo zucchero può essere aggiunto ogni  tanto come se si riempisse una cartuccia di inchiostro per una stampante.