“Per capire dove andare a prendere l’energia basta guardarsi intorno, il nostro pianeta ne è pieno.”

Di questi tempi il problema dell’approvvigionamento di energia in tutte le sue forme è particolarmente attuale e molto sentito, quindi credo che sia opportuno fare un poco di chiarezza, anche al fine di porre le basi per realizzare dei progetti dedicati a questo compito, e concentrandoci da subito sull’elettricità, che si trova prima di tutto in natura: i fulmini sono alcuni dei fenomeni elettrici più spettacolari e appariscenti, generati dal passaggio di cariche elettriche tra la terra e il cielo, tra due nubi o all’interno della stessa nuvola.

Ma quando inizia la conoscenza dell’energia elettrica? I primi studi dei fenomeni elettrici risalgono probabilmente al filosofo greco Talete (600 a.C.), che studiò le proprietà elettriche dell’ambra, la resina fossile che se viene sfregata attrae altri pezzetti di materia: il suo nome greco era elektron (ἤλεκτρον), e da questo termine deriva la parola «elettricità».

E come si fa a produrla? Anche grazie all’effetto Seebeck, che è un effetto termoelettrico per cui, in un circuito costituito da conduttori metallici o semiconduttori, una differenza di temperatura genera una differenza di potenziale, ed in tale situazione è possibile rilevare nel circuito il passaggio di corrente elettrica.

​All’inizio del secolo scorso vi fu grande fermento nelle applicazioni dell’elettricità; in particolar modo una persona fu protagonista delle più avveniristiche innovazioni: Nikola Tesla (Smiljan, 10 luglio 1856 – New York, 7 gennaio 1943) è stato un inventore, fisico e ingegnere elettrico. Tesla è stato probabilmente lo scienziato che ha capito il funzionamento dell’elettricità meglio di chiunque altro, e nel corso della sua vita ha depositato più di 300 brevetti basati su tale energia in diversi paesi del mondo. Chi volesse approfondire l’argomento può consultare questi links:
1) https://worldwide.espacenet.com/patent/search?q=nikola%20tesla
2) https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Nikola_Tesla_patents
3) https://patents.google.com/patent/US416193A/en?inventor=nikolas+tesla&oq=nikolas+tesla
4) https://it.wikipedia.org/wiki/Brevetti_di_Tesla
5) https://patents.google.com/?assignee=nikola+tesla&num=100&oq=nikola+tesla
Già agli inizi del secolo scorso Tesla aveva una automobile elettrica, potete leggerne la storia qui:
http://www.disinformazione.it/automobiletesla.htm

Ma veniamo ai giorni nostri; non entro nel merito delle attuali tecnologie con le quali stiamo producendo energia elettrica, perché sono già note. Preferisco citare quelle delle quali non si parla, ovvero quelle che possono produrre energia elettrica dal mare e dall’aria, che secondo me sono, già oggi, il futuro.

Per esempio, si può produrre energia grazie al moto perpetuo del mare; a tal proposito cito una stima fatta nel 2000 dal programma governativo inglese UK Marine Foresight Panel: «Se lo 0,1% dell’energia rinnovabile disponibile dagli oceani fosse convertita in elettricità si potrebbe soddisfare più di cinque volte il fabbisogno attuale di energia».
http://old.tekneco.it/energia/energia-dal-mare-un-oceano-di-energia/

Nella produzione di impianti “marini” ho censito 20 aziende, anche se sono molte di più quelle che dispongono di una tecnologia funzionante; le 20 aziende che ho scelto sono:

1) https://orbitalmarine.com/
2) https://www.sagegeosystems.com/technology/
3) https://corpowerocean.com/
4) https://www.oscillapower.com/
5) https://www.wavec.org/#
6) https://www.ecowavepower.com/
7) https://www.minesto.com/
8) https://www.hdblog.it/2012/12/19/cappa-generatore-idroelettrico-portatile-della-ibasei-per-piccoli-fiumi-e-torrenti-video/
9) https://www.wavenergy.it/
10) https://www.oceanenergy-europe.eu/
11) https://www.ihi.co.jp/en/
12) http://crowdenergy.org/
13) https://oceanpowertechnologies.com/
14) http://wavestarenergy.com/
15) https://www.carnegiece.com/
16) https://www.nedo.go.jp/english/
17) https://simecatlantis.com/tidal-stream/
18) https://hgenergy.com/
19) https://www.verdantpower.com/
20) https://aw-energy.com/

​Ma possiamo ricavare energia elettrica anche dall’aria! Una ricerca in tal senso su Google Patents produce 135.828 risultati, tra i quali possiamo trovare brevetti di macchine che lo fanno.
https://patents.google.com/?q=producing+electricity+air&oq=producing+electricity+from+air
Uno degli inventori di tali tecnologie è Maxwell Sangulani Chikumbutso, fondatore di Saith Group, un inventore dello Zimbabwe che ha creato un apparecchio che produce energia elettrica dalle onde radio.
https://www.linkedin.com/in/maxwell-sangulani-chikumbutso-9a732210b/
​Poi c’è Air-Gen, che produce energia grazie all’impiego di proteobatteri chiamati Geobacter sulfurreducens.
https://www.wired.it/scienza/lab/2020/02/19/air-gen-elettricita-aria/
https://go.nature.com/3E3Chtl
E dei ricercatori all’opera tra l’università di Malaga e l’Istituto di tecnologia di Genova hanno prodotto una T-shirt in grado di produrre energia elettrica; lo studio è pubblicato qui:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201907301

E si può anche produrre energia elettrica dai differenziali di temperatura presenti nei mari e negli oceani:
https://theconversation.com/electricity-from-the-cold-ocean-depths-could-one-day-power-island-states-180413
Il sistema funziona facendo scorrere dei liquidi aventi un punto di ebollizione molto basso, come l’ammoniaca (bolle a 33,34°C), in un circuito chiuso. Se questo circuito viene attivato in un’area in cui la temperatura del mare è abbastanza calda, ad esempio tra 20 e 30° centigradi, si può far girare una turbina e il vapore prodotto può essere poi esposto alla acqua di mare più fredda (circa 5° centigradi) che si trova più in  profondità. Si ottiene di nuovo liquido e si crea un ciclo.
Questo ciclo a circuito chiuso ha diversi vantaggi: viene riscaldato e poi raffreddato senza che si debbano effettuare scarichi di fluidi negli oceani. Inoltre il circuito risulta sempre disponibile a differenza di altre tecnologie sostenibili come quella eolica o quella solare.
È già stato sviluppato e prodotto un impianto pilota collocato al largo delle Hawaii e prodotto dalla Makai Ocean Engineering. Inaugurato nel 2015, questo impianto ha una capacità di 100 kW, circa 20-30 volte in meno rispetto ad una turbina eolica tipica oppure l’equivalente di circa 12 pannelli solari di dimensioni paragonabili a quelle dei pannelli che si mettono sui tetti delle case.
Questo impianto pilota è stato collocato ad una profondità di 670 metri. Tuttavia per realizzare un impianto più utile, all’incirca 300 MW, l’azienda ha stimato che l’impianto dovrebbe servirsi di un tubo del diametro di circa 10 metri il quale dovrebbe essere posto ad una profondità di circa 1 km. Si tratta effettivamente di un’infrastruttura abbastanza costosa anche perché deve essere realizzata in modo da resistere alla corrosione e ai cicloni. Tuttavia la stessa azienda calcola che con 12 impianti offshore di questo tipo si potrebbe coprire il fabbisogno totale di elettricità di tutte le Hawaii.
2) https://mtinnovation.eu/ego-quoque/
esiste anche un piccolo generatore per camper che sfrutta il differenziale di temperatura; ponendo del tellururo di bismuto tra la parte calda e la parte fredda della macchina si produce energia elettrica.

Insomma, per chi ha voglia di cercare soluzioni da mettere in atto ebbene la buona notizia è che ci sono, e non sono poche. Quindi avanti tutta, ce la possiamo fare.

Carlo Makhloufi Donelli