Trasformare la pioggia in energia elettrica: adesso si può

Le questioni che riguardano l’energia rinnovabile si moltiplicano ogni giorno di più, e così fortunatamente anche le soluzioni. Dalla Cina ne è appena arrivata un’altra: l’idea sarebbe quella di convertire l’energia della pioggia in energia elettrica, trasformando le goccioline che cadono naturalmente dal cielo in una risorsa importantissima per l’uomo e la natura.

I ricercatori della Tsinghua University di Shenzhen, in Cina, si sono rivolti alla disposizione dei pannelli utilizzata nelle celle solari per sfruttare l’elettricità dalle gocce di pioggia che cadono dal cielo. Un team di ricercatori guidato da Zong Li, professore presso la Tsinghua Shenzhen International Graduate School in Cina, si è ispirato ai pannelli solari per creare generatori di array di ponti e ridurre l’influenza della capacità.

Quando le gocce di pioggia cadono su una superficie di un pannello del D-TENG, chiamato superficie FEP, la gocciolina si carica positivamente mentre la superficie si carica negativamente. I ricercatori hanno utilizzato generatori di matrici a ponte con diverse dimensioni di sub-elettrodi e pannelli di vari spessori per vedere se c’era un impatto sulla perdita di potenza. I pannelli D-TENG costruiti con generatori a ponte sono risultati indipendenti l’uno dall’altro e ciò significava che la perdita di potenza involontaria poteva essere ridotta.

L’aumento dello spessore del FEP ha portato anche a una diminuzione della capacità di accoppiamento senza influire sulla densità di carica superficiale, che potrebbe essere utilizzata per migliorare ulteriormente le prestazioni del generatore di ponti. La scoperta potrebbe aprire nuovi modi per sfruttare le energie rinnovabili, specialmente nelle aree che vedono piogge incessanti per un gran numero di giorni all’anno.

Le gocce di pioggia contengono un’abbondante energia rinnovabile, inclusa sia l’energia cinetica che l’energia elettrostatica, e come raccoglierla in modo efficace diventa un argomento di ricerca caldo. Recentemente, è stato dimostrato che un nanogeneratore triboelettrico (TENG) che utilizza l’elettrificazione del contatto liquido-solido consente di ottenere una potenza istantanea ultra elevata. Tuttavia, quando si raccoglie l’energia dalle dense gocce di pioggia anziché da una singola goccia, è necessaria una struttura più razionale per eliminare l’influenza reciproca delle singole unità di generazione per massimizzare la produzione.

In questo lavoro, viene proposto un generatore di array a ponte (BAG) “simile a un pannello solare”. Adottando gli elettrodi inferiori dell’array (ALE) e la struttura a reflusso del ponte (BRS), i BAG potrebbero ridurre al minimo il forte calo della potenza di picco per i dispositivi di raccolta di energia su larga scala. Quando l’area del dispositivo di raccolta dell’energia delle gocce di pioggia è di 15 × 15 cm 2 , la potenza di picco dei BAG ha raggiunto i 200 W/m 2 , il che è notevole per aprire un potenziale approccio industriale per raccogliere efficacemente l’energia delle gocce di pioggia su larga scala.

La Cina ha già da molti anni attenzionato anche la modificazione del clima come arma e come risorsa per evitare siccità. Tuttavia, la modificazione climatica come arma è stata formalmente vietata il 5 ottobre 1978, con l’entrata in vigore della convenzione internazionale ENMOD (Environmental Modification Convention). Gli Stati firmatari dell’ENMOD si impegnano a “non impegnarsi nell’uso militare o in qualsiasi altro uso ostile di tecniche di modificazione ambientale aventi effetti diffusi, duraturi o gravi come mezzo di distruzione, danno o lesione per un altro Stato parte” (Articolo 1).