Energia da vibrazioni: nuova tecnica renderà inutili le batterie

Produrre elettricità dalle vibrazioni: ci prova un’équipe di ricercatori finlandesi del Technical Research Centre of Finland (VTT). L’équipe, composta da Aapo Varpula, Sampo J. Laakso, Tahvo Havia, Jukka Kyynäräinen e Mika Prunnila, ha messo a punto una nuova tecnica per convertire in energia elettrica gli impulsi meccanici.

Grazie a questo rivoluzionario metodo, sarà possibile generare l’elettricità necessaria al funzionamento di dispositivi medici di vitale importanza, come i pacemaker, senza dover ricorrere a batterie che necessitano di sostituzioni periodiche e invasive. Inoltre, questi generatori potrebbero essere integrati nei vestiti per avere sempre energia elettrica rinnovabile a disposizione.

L’energia elettrica è stata generata sfruttando l’induzione elettrostatica, fenomeno che ridistribuisce la carica elettrica di un oggetto quando c’è un altro corpo carico nell’ambiente circostante. La ricarica avviene quando sono presenti due corpi con diverse funzioni lavoro. In fisica la funzione lavoro o lavoro di estrazione indica la quantità di energia necessaria a estrarre un elettrone da un metallo. Questo processo determina l’effetto fotoelettrico nel caso in cui l’energia venga trasmessa da un fotone.

Quando due corpi conduttori con diverse funzioni lavoro sono collegati tra loro elettricamente, accumulano cariche opposte. Il movimento dei corpi genera energia a causa della forza di attrazione elettrostatica presente tra le due cariche opposte. Nell’esperimento del VTT l’energia generata da questa vibrazione è stata convertita in energia elettrica pronta all’uso, collegando i corpi a un circuito esterno. Questa nuova tecnica di conversione dell’energia funziona anche con i semiconduttori.

Finora la ricerca si era concentrata sulla trasformazione della vibrazione meccanica in energia elettrica attraverso dispositivi piezoelettrici ed elettrostatici. A differenza di questi dispositivi, la tecnica del VTT non richiede una batteria integrata né l’utilizzo di materiali piezoelettrici.

Secondo le stime dei ricercatori la nuova tecnologia per la produzione di energia elettrica dalle vibrazioni potrebbe essere introdotta sul mercato su scala industriale già nei prossimi 3-6 anni.

Grazie a questi dispositivi sarà possibile produrre e immagazzinare energia senza dover ricorrere alle batterie, operando in contesti in cui l’utilizzo e la sostituzione delle pile è difficile o addirittura impossibile. I risultati della sperimentazione sono stati pubblicati sulla rivista specializzata Scientific Reports.