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Gli scienziati della Caltech e della Northwestern University hanno trovato il modo di generare elettricità combinando l’acqua salata con uno dei composti più indesiderabili e diffusi: la ruggine.

Il fenomeno scoperto da Tom Miller, e Franz Geiger, entrambi professori di chimica, converte l’energia cinetica delle goccioline in corrente.

Come funziona il processo per generare elettricità dalla ruggine:

gli ioni presenti nell’acqua salata attraggono elettroni nel ferro sotto lo strato di ruggine. Mentre l’acqua salata scorre, gli ioni si attraggono, trascinando gli elettroni e generando una corrente elettrica.

Un tale effetto “elettrocinetico” è stato scoperto prima nel grafene. È possibile trascinare l’acqua salata attraverso un materiale sottile come un atomo per produrre elettricità.

Il ridimensionamento del grafene a strato singolo fino a dimensioni utilizzabili, tuttavia, è una sfida. Miller e Geiger credono che i loro film di ossido di ferro siano più facili da produrre.

Fondamentalmente è solo ruggine sul ferro, quindi è abbastanza facile da realizzare in grandi quantità rispetto al grafene

ha detto Miller .

Per garantire che la ruggine si formasse sul ferro in uno strato costante e sottile, i ricercatori hanno trasformato il ferro solido in un gas e quindi hanno condensato il vapore su una superficie. Questo tipo di ” deposizione fisica di vapore ” ha permesso a Miller e Geiger di creare uno strato di ferro di 10 nanometri di spessore, circa 10 mila volte più sottile di un capello umano.

Dopo aver fatto scorrere acqua salata di diverse concentrazioni sul ferro rivestito di ruggine, il duo ha generato diverse decine di millivolt e diversi microampere per cm² .

In prospettiva, una superficie di 10 metri quadrati genererebbe pochi kilowatt all’ora, abbastanza per una casa standard. Naturalmente, le applicazioni meno impegnative, compresi i dispositivi a bassa potenza in località remote, sono più promettenti nel breve termine.

ha detto Miller.

Cerchiamo di approfondire questa scoperta

Solitamente i composti metallici e l’acqua salata generano elettricità attraverso la corrosione, che comporta energia da reazioni chimiche. In questo sistema invece l’energia meccanica dell’acqua salata si sposta sul film “arrugginito” per generare elettricità.

Ci sono molte applicazioni interessanti che possono essere immaginate, associate a quasi tutte le situazioni in cui si hanno soluzioni saline gocciolanti o scorrevoli. Ciò include la raccolta di elettricità dalle onde oceaniche, dalle gocce di pioggia e persino dal sangue pulsante nelle nostre vene.

Ad esempio con 100 mila battiti cardiaci al giorno, si otterrebbero circa 0,1 A che possono essere memorizzati in un condensatore per pilotare un dispositivo impiantato, per esempio una pompa per l’insulina.

Uno dei maggiori vantaggi dei nanofilm è che sono estremamente semplici e scalabili da produrre.

Inoltre, data la loro trasparenza, è entusiasmante pensare di accoppiare i nanostrati di metallo ad una cella solare o pensare di rivestire l’esterno di un edificio con nanostrati di metallo in modo da ottenere energia durante gli eventi della pioggia.

La combinazione di scalabilità e robustezza è incredibile e non vediamo l’ora di vedere cosa ci riserva il futuro!

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