Evaporazione naturale, come sfruttarla per produrre energia

Una ricerca pubblicata su "Nature Communications" rivela il potenziale della nuova tecnologia che sfrutta laghi e bacini d'acqua. Negli Stati Uniti sarebbe in grado, da solo, di coprire il 70% del fabbisogno energetico nazionale. Una possibilità che lascia alcuni esperti un po' perplessi sia dal punto di vista dell'efficienza energetica ma anche sui possibili pericoli legati all'ambiente.
Stefano Pisani, 17 Novembre 2017
Micron
Micron
Giornalista Scientifico

Il nostro Pianeta continua a riservarci soprese. Molto probabilmente, infatti, una vasta fonte di energia rinnovabile è nascosta proprio sotto il nostro naso; stiamo parlando di quella legata all’evaporazione dell’acqua, che potrebbe fornirci enormi volumi di elettricità pulita, se solo imparassimo a sfruttarla.
L’evaporazione, come è noto, è il processo attraverso il quale i liquidi si trasformano in gas, generalmente quando subiscono un riscaldamento. Ogni giorno, grandi quantità d’acqua evaporano dai laghi e dai fiumi, grazie all’energia termica del Sole: si ritiene che, ogni anno, vengano persi circa 100 mila miliardi di litri di acqua di evaporazione. La “scala”, le dimensioni di questa forma insolita di energia sono davvero ragguardevoli ed è per questo che essa è stata al centro di un nuovo studio pubblicato sulla rivista Nature Communications. Ozgur Sahin e colleghi della Columbia University hanno stimato che l’acqua che evapora da laghi e riserve esistenti negli Stati Uniti di estensione superiore a 0,1 chilometri quadrati (escludendo i Grandi Laghi) potrebbe arrivare a fornire fino a 2,85 miliardi di megawatt/ora di energia elettrica all’anno. Un potenziale che è l’equivalente di due terzi della produzione statunitense di energia elettrica nel 2015. In 15 dei 47 degli Stati Uniti studiati, l’”offerta” a disposizione di energia supererebbe la domanda.

IL “MOTORE A EVAPORAZIONE”
Questa energia potrebbe essere catturata da “motori” che raccolgono l’evaporazione e si attivano. In particolare, nello studio sono stati presi in considerazione i fiumi, quindi corpi di acqua dolci, e si è calcolato che, sfruttando tutti quelli presenti nei singoli stati, in sette tra gli Stati Uniti questo sistema porterebbe al soddisfacimento dell’intera richiesta energetica dello stato. Naturalmente, i fiumi andrebbero “ricoperti” di questi dispositivi in tutta la loro lunghezza, cosa che però si vuole evitare. I motori a evaporazione, dal canto loro, possono essere anche posti in altre aree, come i campi irrigati, le serre oppure le baie riparate.
Prima di tutto, in ogni caso, è necessario realizzare un “motore a evaporazione”, congegno che ancora non esiste, se non in linea teorica e prototipale.

DIFFICOLTÀ TECNOLOGICHE
Il gruppo di Sahin ha infatti creato molti prototipi in miniatura che si basano tutti su materiali che si restringono mentre si asciugano, come nastri rivestiti da spore batteriche. In particolare, le spore di Bacillus subtilis si “arricciano” mentre si asciugano, e ottengono l’effetto di accorciare il nastro. “Lavorano un po’ come un muscolo – ha spiegato Sahin – possono spingere e tirare con molta forza”. Per evitare di essere ripetutamente immersi in acqua, col rischio di ritrovarsi così contaminati da sporcizia e sostanze chimiche, i prototipi sfruttano i cambiamenti di umidità: in una versione di questi, il “muscolo” si sistema appena sopra il pelo dell’acqua con degli “otturatori” che sono chiusi e accumulano così umidità. In questo modo, il materiale si espande. Quando gli otturatori si aprono, il materiale si asciuga e si restringe; poi gli otturatori si richiudono, quindi c’è di nuovo l’aumento dell’umidità e l’espansione, e così via. Questi motori possono funzionare di notte e di giorno, anche se di notte c’è meno evaporazione: collegando il motore ai pistoni, i ricercatori hanno alimentato una piccola automobile e, in linea teorica, il sistema potrebbe anche illuminare un LED elettrico.

E L’AMBIENTE?
Mentre quasi tutti concordano sul fatto che il potenziale di questa energia sia enorme, ci sono più scetticismi sulla nostra attuale capacità tecnologica di trasformare in modo efficiente l’energia di evaporazione in energia elettrica. Inoltre, sviluppare i motori di evaporazione fino al punto in cui possano essere prodotti in serie è un compito di enorme difficoltà. Tuttavia, la tecnologia realizzata per questi scopi sarebbe in grado di competere direttamente con i pannelli solari, con i motori di evaporazione che, a differenza di questi ultimi dispositivi, potrebbero essere ottenuti da materiali biologici a buon mercato e che sono più semplici da smaltire. Un altro dubbio che ci si pone, riguarda infine l’effetto che motori a evaporazione potrebbero avere sul clima locale, in special modo sulla riduzione dell’evaporazione stessa. Gli scienziati, tuttavia, hanno calcolato che potrebbero esserci delle preoccupanti ripercussioni sull’ambiente solo nel caso in cui si sfruttasse appieno un area di almeno 250 mila chilometri quadrati. D’altronde, su vasta scala, tutte le forme di produzione di energia, dal vento al nucleare, possono incidere negativamente sul clima.

Commenti dei lettori


Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

    X