Generare energia dall’umidità

Lo spostamento di massa nel motore rotativo permette al carrello di avanzare.
Lo spostamento di massa nel motore rotativo permette al carrello di avanzare.
Lo spostamento di massa
nel motore rotativo
permette al carrello di
avanzare.

L’ energy harvesting racchiude un insieme di tecnologie per catturare energia da sorgenti disponibili in un sistema o nelle sue vicinanze per generare solitamente piccole quantità di energia, sufficienti a compiere semplici azioni.

Gli attuatori sensibili all’umidità.
Gli attuatori sensibili all’umidità.

Un esempio sono i sensori RFID, privi di batterie, che utilizzano energia elettromagnetica per inviare segnali elettronici. Altri sistemi già in commercio sfruttano le vibrazioni, la differenza di temperatura e l’energia solare per produrre potenze dell’ordine di alcune decine di mW.

Un gruppo di ricercatori della Columbia University ha sviluppato dei dispositivi che, utilizzando un sottile strato di spore batteriche depositato su materiali plastici opportunamente assemblati, permettono di ottenere strisce che rispondono sensibilmente e rapidamente al contenuto di umidità ambientale. Utilizzando questi semplici attuatori, i ricercatori hanno sviluppato due dispositivi che permettono di generare piccole quantità di potenza elettrica.

Il primo dispositivo sfrutta un oscillatore sospeso su una massa di acqua che alternativamente apre e chiude un otturatore, modifi cando il contenuto di umidità a cui sono esposti gli attuatori.

Il secondo dispositivo è un vero e proprio motore rotativo, che sfrutta uno strato di carta umida per generare il gradiente di umidità. Lo spostamento di alcune piccole masse, durante l’evaporazione dell’acqua, genera un moto rotatorio che raggiunge i 12 giri al minuto.

La tecnologia proposta è a uno stadio di maturità relativamente basso, ma pone le basi per l’energy harvesting da una fonte non ancora esplorata, e che potrebbe trovare applicazioni in tutti quei settori, come il trasporto aereo, in cui si sperimentano forti variazioni di umidità relativa in tempi relativamente brevi.

La camera a umidità oscillante permette di accendere un piccolo LED.
La camera a umidità oscillante permette di accendere un piccolo LED.