Elettricità generata dalle piante per alimentare le luci a LED

Le fonti energetiche sostenibili, prive di inquinamento e rispettose dell’ambiente sono una delle sfide chiave della futura società mondiale. L’equipe interdisciplinare di specialisti in robotica e biologi dell’Istituto Italiano di Tecnologia di Pontedera (Pisa) ha scoperto che le piante viventi possono generare elettricità. Fabian Meder, Barbara Mazzolai e i loro collaboratori all’IIT hanno scoperto che le piante viventi sono, letteralmente, una fonte di energia “verde”. Possono diventare una delle forniture di energia elettrica del futuro. Si integrano perfettamente in ambienti naturali e sono accessibili a tutti. I ricercatori hanno scoperto che le piante possono generare, con una singola foglia, più di 150 volt, sufficienti per alimentare contemporaneamente 100 lampadine a LED.

Hanno anche dimostrato che un “albero ibrido” fatto di foglie naturali e artificiali può fungere da innovativo generatore elettrico “verde” che trasforma il vento in elettricità.

Il gruppo di ricerca ha sede presso il Micro-Bio Robotics Center (CMBR) dell’IIT di Pontedera (Pisa, Italia). Barbara Mazzolai è il coordinatore. Il team mira a condurre ricerche avanzate e sviluppare metodologie innovative, tecnologie robotiche e nuovi materiali. Ispirato al mondo naturale. Approcci biologicamente ispirati possono aiutare a sviluppare robot e tecnologie più appropriati per gli ambienti non strutturati. Nel 2012, Barbara Mazzolai ha coordinato il progetto finanziato dall’Unione Europea Plantoid. Questo progetto ha portato alla realizzazione del primo robot di impianto nel mondo. Nelle ultime ricerche, il team ha studiato le piante e ha dimostrato che le foglie possono generare elettricità. Quando le foglie vengono toccate da un materiale diverso o dal vento, sono in grado di generare energia.

Alcune strutture fogliari sono in grado di convertire le forze meccaniche applicate sulla superficie della foglia in energia elettrica. È dovuto alla composizione specifica che la maggior parte delle foglie delle piante fornisce naturalmente. In dettaglio, la foglia può accumulare cariche elettriche sulla sua superficie a causa di un processo chiamato elettrificazione del contatto. Queste cariche sono immediatamente trasmesse al tessuto interno della pianta. Il tessuto della pianta agisce in modo simile a un “cavo” e trasporta l’elettricità generata ad altre parti della pianta.

L’elettricità generata può essere raccolta e utilizzata per alimentare dispositivi elettronici. Basta collegare una “spina” allo stelo delle piante.

I ricercatori dell’IIT mostrano che la tensione generata da una singola foglia può raggiungere più di 150 volt; abbastanza per alimentare contemporaneamente 100 lampadine a LED ogni volta che la lama viene toccata.

In questa nuova ricerca, gli scienziati descrivono per la prima volta come questo effetto può essere utilizzato per convertire il vento in elettricità nelle piante. Hanno modificato un albero di oleandro Nerum con foglie artificiali che sono in contatto con le foglie naturali dell’oleandro. Quando il vento soffia sulla pianta e muove le foglie, l ‘”albero ibrido” produce elettricità. L’elettricità generata aumenta più le foglie si toccano. Di conseguenza, può essere facilmente ridimensionato sfruttando l’intera superficie del fogliame di un albero o anche di una foresta.

Lo studio è un primo passo essenziale per un nuovo progetto che Barbara Mazzolai coordinerà nel 2019. Il progetto Growbot, finanziato con fondi europei, ha come obiettivo quello di creare robot bio-ispirati che implementino movimenti di crescita di tipo vegetale. I robot saranno guidati in parte dalla nuova fonte di energia derivata dalla pianta. Questo dimostra che le piante possono diventare una delle forniture di elettricità del futuro, accessibili a tutti.

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