Se conoscete la legge di Murphy sapete benissimo che per un curioso scherzo della sorte “la fila più veloce è sicuramente quella accanto alla vostra”.
Immaginate di trovarvi davvero in una situazione simile: voi bloccati in una coda affollata, e accanto a voi una bella fila scorrevole. Cosa vorreste fare? Magari provereste subito a spostarvi. È esattamente quello che accade alle particelle coinvolte in un processo chiamato “osmosi”: si muovono da un’area ad alta concentrazione verso un’altra area a concentrazione più bassa. Oggi un team di ricerca ha usato questa tendenza per creare Janus, una membrana che produce energia direttamente da semplice acqua salata.
Come funziona?
Quando i sali ionici, costituiti da fasci di particelle caricate positivamente e negativamente, si dissolvono in acqua, i fasci si rompono lasciando le particelle caricate positivamente e negativamente libere di partecipare all’osmosi.
Sistemando sottili membrane tra l’acqua salata e quella dolce gli scienziati possono creare vere e proprie autostrade per il flusso delle particelle, producendo elettricità. Spesso però queste membrane sono costose da realizzare e tendono ad usurarsi relativamente presto. Questo porta in poco tempo le particelle à fare il percorso inverso, sprecando buona parte della corrente prodotta.
Oggi un team di ricerca ha sviluppato un nuovo tipo di “generatore”, una membrana a due facce dotata di proprietà diverse per ciascun lato, come le dimensioni dei pori sulla sua superfici o la carica elettrica.
Questo incoraggia un flusso costante di particelle cariche da un lato all’altro, impedendo loro di spostarsi nella direzione sbagliata.
Membrana Janus
La caratteristica peculiare di queste membrane ha portato alla determinazione del loro nome: Janus, Giano, dal nome del Dio romano dei cancelli e dei passaggi.
La membrana Janus può anche essere realizzata per avere differente carica e differente grandezza dei pori in superficie, così da lavorare con diversi tipi da particelle.
I test con acqua salata
I ricercatori hanno testato la membrana Janus con acqua di mare da un lato e con acqua dolce dall’altro: sono state in grado di convertire il 35,7% dell’energia chimica presente nell’acqua in elettricità.
È una efficienza maggiore di quella di molte turbine eoliche, e più elevata di diverse celle solari, come riporta oggi la rivista Science Advances.
I prossimi step
Ora i ricercatori pianificano la realizzazione di membrane più grandi per saggiare il loro comportamento in un reale scenario Marino e fluviale.
Se i risultati saranno confortanti come quelli dei test “indoor”, in pochi anni le nuove membrane potrebbero trovare utilizzo per alimentare comunità che non possono accedere ad altre forme di energia rinnovabile.
