Pioggia come fonte di energia: la nuova frontiera delle rinnovabili

Energia, tra le fonti rinnovabili anche la pioggia: ecco tutti i dettagli su questo argomento che ci avvicina al futuro.

Da tempo ormai siamo alla ricerca di fonti di energia pulite e sostenibili. La società, infatti, purtroppo si è abituata con energia molto sporca e con conseguenze devastanti per l’ambiente, per noi e per tutto il nostro pianeta. Alcuni studiosi credono che la pioggia sarà presto una fonte di energia importante, ma vediamo in che modo.

Potremmo essere vicini ad una svolta perché un gruppo di ricercatori ha svolto un esperimento e ha ottenuto dei risultati molto importante. Vedremo anche che cosa c’è di nuovo rispetto a quello che si sa fino a questo momento, specialmente in riferimento all’energia idroelettrica.

Lo studio

Un gruppo di ricercatori della National University of Singapore ha condotto una serie di esperimenti da cui è emerso che un flusso di goccioline simili alla pioggia in un tubo è riuscito ad accendere 12 LED. Come ragionamento di base non c’è nulla di nuovo, nel senso che si sa molto bene che, quando due materiali entrano in contatto, le particelle cariche presenti sulle loro superfici possono generare, attraverso lo sfregamento, elettricità statica. Allo stesso modo, l’acqua che scorre su alcune superfici può acquisire o perdere elettricità.

Tuttavia, si è anche notato che quando una goccia d’acqua rimane bloccata da un ostacolo, l’energia potenziale accumulata genera energia cinetica sufficiente per farla saltare e superare quell’ostacolo. Si tratta di una carica irreversibile, mai considerata prima. Non solo, ma alcuni ricercatori dell’Università di Melbourne e della RMIT University hanno recentemente scoperto che l’acqua può generare una carica elettrica fino a 10 volte superiore a quanto noto.

Naturalmente, devono essere fatte delle modifiche rispetto alle meccaniche che si conoscono. Perché quando si parla di energia idroelettrica si parla comunque di grani volumi di acqua, non di passaggio di piccole gocce. Ed ecco che cosa hanno pensato gli studiosi.

Energia dalla pioggia: ecco come potrebbe essere possibile

L’energia idroelettrica si forma, come abbiamo detto, al passaggio dell’acqua che muove una turbina. Questa azione produce elettricità, ma in contesti in cui c’è una grande affluenza di acqua, come quella di un fiume. Per flussi che coinvolgono le gocce di pioggia, quindi che sono piccoli e lenti spesso, serve un altro principio, ovvero quello della separazione di carica. Ma anche questa è limitata alla superficie su cui scorre l’acqua.

In passato gli studiosi hanno cercato di ovviare a questo con l’introduzione di micro e nano canali per rendere il flusso continuo. Ma l’acqua piovana potrebbe non scorrere in canali così piccoli e, se pompata, richiederebbe più energia di quella che produrrebbe. La ricerca di oggi, invece, produce elettricità utilizzando canali più grandi, in modo che l’acqua piovana possa attraversarli. Il principio è quello del tubo verticale con il flusso a tappo.

Il team di ricerca ha, quindi, progettato un sistema adatto in cui l’acqua fuoriesce dal fondo di una torre attraverso un ago metallico e spruzza gocce delle dimensioni della pioggia nell’apertura di un tubo polimerico verticale alto 320 millimetri e largo 2. La collisione frontale delle gocce nella parte superiore del tubo provoca un flusso a tappo, con brevi colonne d’acqua intervallate da sacche d’aria. Mentre l’acqua scorre all’interno del tubo, le cariche elettriche si separano.

Il sistema a flusso a pistone converte oltre il 10% dell’energia dell’acqua che cade attraverso i tubi in elettricità: il flusso a pistone produce 5 ordini di grandezza in più di elettricità rispetto ad una configurazione in cui l’acqua che scorre in un flusso continuo. Poi, se i tubi sono due allora si può generare il doppio dell’energia.

È un primo importantissimo passo per cercare in un prossimo futuro di produrre energia dalla pioggia con un sistema che sarebbe molto semplice da installare in spazi ristretti.