Elettricità dalla neve: una nuova ricerca della UCLA lo rende possibile

La neve che cade è davvero romantica e a molti piace osservarla scendere silenziosamente e ricoprire i paesaggi ovattandoli in silenzio. Ma una nevicata potrebbe essere molto di più. Alcuni ricercatori della University of California, Los Angeles (UCLA), hanno infatti ideato un dispositivo in grado di produrre energia elettrica da questo romantico evento meteorologico.

Si tratta di un dispositivo molto semplice ed economico, poco ingombrante e sottile e flessibile. Molto simile ad un banale foglio di carta, è in grado di trarre energia elettrica dalla neve che cade senza aver bisogno di batterie che lo alimentino.

Snow TENG: il nanogeneratore che produce corrente dalla neve

Questo tipo di dispositivo è definito, per le sue piccole dimensioni, un nanogeneratore triboelettrico. Ovvero un dispositivo in grado di produrre energia dallo scambio di elettroni, creato elettricità statica partendo dalla neve. Al dispositivo è stato dato il nome di “Snow TENG”, ed il suo prototipo è stato realizzato tramite stampa in 3D.

È costituito da uno strato di silicone collegato ad un elettrodo. Il silicone, composto da atomi di silicio e atomi di ossigeno, combinato con carbonio, idrogeno e altri elementi, presenta una carica negativa. Quando il silicone interagisce con la carica positiva della neve che vi si posa, si crea una carica elettrica che viene immagazzinata dal dispositivo. In questo modo si può produrre una piccola quantità di energia elettrica che potrebbe ad esempio alimentare delle piccole stazioni meteorologiche in grado di indicare, ad esempio, la portata della nevicata, e la direzione e velocità del vento.

Il suo utilizzo in sensori per gli sport invernali

Stazioni meteorologiche di questo tipo, alimentate dallo Snow TENG, potrebbero essere molto utili in aree remote del Pianeta, in quanto non necessitano di batterie e sono facilmente trasportabili ed utilizzabili. Oppure, grazie alle loro piccole dimensioni, potrebbero essere usati per creare degli wearable adatti per gli atleti di sport invernali, potrebbero anche essere posizionati direttamente sugli sci ad esempio.

Ad esempio si è pensato alla creazione di wearable che siano in grado di rilevare i principali modelli di movimento dello sci di fondo, cosa che fino ad ora non era possibile con i normali smartwatch. Si aprono quindi le porte per una nuova generazione di dispositivi indossabili per gli sport invernali, che non hanno bisogno di essere caricati, in quanto autoalimentati dalla sola presenza di neve. Questi dispositivi potrebbero essere in grado di creare delle tracce delle prestazioni di una atleta, rilevarne il movimento e lo spostamento e persino dirci se sta correndo, camminando o saltando.

Non solo wearable, ma anche basso costo e possibilità di integrazione nei pannelli solari

La ricerca è stata condotta dal dottor Richard Kaner, autore principale dello studio, detentore della Myung Ki Hong Cahir of Technology Innovation della UCLA , professore di bichimica, ingegneria e scienza dei materiali presso la stessa università e membro del California NanoSystems Institute. A coadiuvarlo nella ricerca Maher El-Kady, ricercatore postdottorato di chimica e biochimica, sempre presso il medesimo ateneo.

Come ha affermato Kaner, dato che alla neve “piace cedere i suoi elettroni”, l’efficienza del dispositivo sarebbe dipesa dalle prestazione del materiale utilizzato per creare il dispositivo. I ricercatori hanno eseguito diversi test su molti materiali, tra cui anche teflon ed alluminio, scegliendo alla fine il silicone, che è risultato essere il materiale in grado di produrre la maggior quantità di elettricità.

Inoltre grazie alla realizzazione in silicone, il dispositivo potrebbe essere disponibile a prezzi molto contenuti, data la grande disponibilità ed economicità di questo materiale, come ha affermato lo stesso Kaner.

Circa il 30% della superficie del Pianeta viene ricoperta dalla neve durante l’inverno, rendendo difficile l’utilizzo dei pannelli solari che vengono ricoperti dalla neve, il cui accumulo sopra di essi, impedisce di catturare l’energia della luce. El-Kany ha quindi suggerito l’ipotesi di poter integrare questa tecnologia nei pannelli solari, in modo che durante l’inverno continuino a produrre energia, invece che dal sole, dal contatto con la neve.