Energia pulita dall’incontro dell’acqua salata con quella dolce

(Rinnovabili.it) – Riuscire a produrre energia pulita dalle foci dei fiumi con un approccio tecnologico mai testato prima. Questo l’obiettivo che si sono dati, alla Penn State University, alcuni ricercatori di ingegneri ambientale. Guidati dal professore Christopher Gorski, gli ingegneri hanno messo a punto una nuova soluzione che permette di ottenere elettricità ad efficienze mai raggiunte prima sfruttando il punto esatto in cui il fiume sfocia nel mare. La tecnologia si basa sulla differenza di concentrazione salina tra le due fonti idriche, quella fluviale e quella marina. In realtà sono diversi gli studi che negli anni hanno rincorso il gradiente salino per produrre energia pulita. Si stima che da questa fonte si possa ottenere un quantitativo di energia sufficiente a soddisfare il 40 per cento della domanda globale di elettricità. Le due tecniche di maggior successo per sfruttare il gradiente, ossia l’Osmosi diretta Ritardata da Pressione (PRO) e l’Elettrodialisi Inversa (RED), non soddisfano in pieno.

Tre tecnologie per ottenere energia pulita dalle foci dei fiumi

La PRO, il sistema più diffuso, permette di fra passare selettivamente l’acqua attraverso una membrana semi-permeabile, respingendo il sale. La pressione osmotica creata durante questo processo viene poi convertita in energia azionando delle turbine. “La PRO è finora la migliore tecnologia in termini di output energetico”, spiega Gorski. Il problema principale è che i fori delle membrane impiegate sono estremamente piccoli per poter trattenere il sale, e per lo stesso motivo è facile che si ostruiscano.

Nell’elettrodialisi inversa, invece, soluzioni di acqua salata e acqua dolce vengono pompate attraverso membrane a scambio ionico che funzionano come poli positivi e negativi di una batteria: il passaggio degli ioni crea un gradiente elttrochimico che a sua volta genera una tensione tra i due capi delle membrane. Il problema? La resa è davvero ridotta.

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Esiste anche un terzo metodo, relativamente nuovo, chiamato miscelazione capacitiva (CapMix). I dispositivi di CapMix catturano l’energia dalla tensione che si sviluppa quando due elettrodi identici vengono sequenzialmente esposti a due diversi tipi di acqua con concentrazione di sale variabili. Anche in questo caso, tuttavia, le quantità di energia pulita prodotte sono esigue.

L’approccio scelto alla Penn University prevede di mixare RED e CapMix, all’interno di una cella di flusso elettrochimico. “Grazie alla combinazione dei due metodi, otteniamo molta più energia”, afferma Gorski.  Con una densità di potenza di 12,6 watt per metro quadrato, questa tecnologia supera di gran lunga la RED (2,9 watt per metro quadro) e la PRO (9,2 watt per metro quadrato), ma senza i problemi di membrane ostruite.

Autore: stefania Rinnovabili