Biobatterie: gli smartphone del futuro alimentati dallo zucchero

zucchero smartphone

Gli smartphone del futuro potrebbero essere alimentati dallo zucchero. Oltre a mandar giù la pillola, questa sostanza potrebbe far sì che venga prodotta l'energia necessaria a far funzionare i nostri gadget elettronici. Al lavoro un team di scienziati della Virginia Tech di Blacksburg.

Fervono le ricerche sulle biobatterie, dispositivi in grado di sfruttare processi biologici comuni per generare elettricità. La maggior parte di quelle già realizzate è in grado di generare buone quantità di energia ma i ricercatori hanno recentemente sviluppato un nuovo prototipo che ha il potenziale per essere più leggero e più potente delle batterie presenti nei dispositivi elettronici portatili di oggi.

Nel nostro corpo, lo zucchero viene convertito in energia mediante un processo chiamato metabolismo, che lo decompone in anidride carbonica e acqua rilasciando elettroni. Le biobatterie messe a punto da Percival Zhang e Zhiguang Zhu, producono energia utilizzando più o meno lo stesso sistema di conversione e catturando gli elettroni generati durante la decomposizione dello zucchero con gli stessi strumenti utilizzati dal nostro organismo.

Utilizzando la batteria agli ioni di litio, per esempio, il telefono può durare solo per un giorno, ma in futuro se sarà utilizzato lo zucchero come 'carburante', lo smartphone potrebbe durare 10 giorni”, ha detto Zhu.

Il segreto sta nel nuovo sistema che sfrutta gli enzimi, proteine in grado di far sì che la reazione abbia luogo. Il sistema utilizza due enzimi attivi che liberano due coppie di elettroni dallo zucchero, mentre 10 altri enzimi aiutano a ripristinare la reazione all'interno della batteria. Una volta che la reazione è resettata, gli enzimi attivi rilasciano un altro quartetto di elettroni. Dopo sei cicli, la biobatteria ha estratto tutta l'energia presente nella molecola di zucchero insieme ad anidride carbonica e acqua.

Le biobatterie precedenti erano in grado di estrarre appena un sesto dell'energia rispetto al nuovo sistema legato alla cella a combustibile enzimatica. Inoltre, a differenza delle celle a combustibile a idrogeno, quelle a base di zucchero sono più sicure e promettono di garantire una maggiore densità di stoccaggio di energia.

Infine, tale batteria è riutilizzabile e biodegradabile e ciò potrebbe renderla una valida alternativa rispetto alle batterie tradizionali, che necessitano di metalli e prodotti chimici per operare. Secondo i suoi ideatori, nel giro di qualche anno sistemi di accumulo di questo tipo potrebbero essere già presenti nei prodotti elettronici.

La ricerca è stata pubblicata su Nature.

Francesca Mancuso

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