Una fonte di energia pulita, praticamente infinita a due passi da casa: mentre continuiamo a discutere di trivelle in mare, c’è chi pensa di sfruttare l’energia prodotta dall’acqua del fiume Po per “alimentare” il Paese.
Di
Agnese Tondelli
Il fiume Po potrebbe contribuire a creare tanta energia elettrica quanta ne producono 3 centrali elettriche. O almeno è questa l’idea di due ricercatori italiani, i classici ‘cervelli in fuga’, che dall’Università di Standford stupiscono il mondo scientifico con la propria idea.
Dal fiume Po un’energia infinta
Tutto si basa sulla cosiddetta Batteria di Miscelazione entropica, un sistema che consente di produrre energia grazie alla miscelazione di acqua di mare con l’acqua dolce del fiume. Gli ideatori di questo dispositivo rivoluzionario sono Fabio La Mantia e Mauro Pasta, ricercatori presso l’Università di Standford, coordinati dai professori Yi Cui e Bruce Logan della Penn State University.
I loro studi sull’argomento sono stati pubblicati da prestigiose riviste scientifiche come ACS Nano Letters e Nature.
Il sistema alla base è piuttosto complesso, ma intuitivo. Quando i corsi d’acqua dolce come il fiume Po incontrano il mare alla foce, avviene una miscelazione con le acque salate. La differenza di salinità tra i due liquidi innesca un processo chimico dal quale si sprigiona energia. Normalmente questa energia va sprecata. I ricercatori vogliono tentare di “imbrigliarla” per riutilizzarla nella vita di tutti i giorni.
Una batteria nel fiume Po: il procedimento
A spiegare il funzionamento della batteria sono gli stessi ricercatori italiani, che hanno sfruttato il principio dell’entropia.
Essa misura il livello di “disordine” di un sistema a una determinata temperatura. Quanto più elevato è il disordine, tanto più grande sarà l’entropia. Tecnicamente si dice che i processi che generano disordine hanno una variazione positiva di entropia e quindi sono favoriti termodinamicamente.
Detto in parole povere, “riordinare i libri in ordine alfabetico richiede uno sforzo maggiore rispetto a disporli alla rinfusa“, spiegano.
Allo stesso modo, “il processo di miscelazione di due soluzioni a concentrazione diversa è favorito termodinamicamente perché comporta una variazione positiva di entropia“.
Se mettiamo due elettrodi, uno in grado di catturare ioni di sodio e l’altro ioni di cloruro, all’incontro di due grandi masse d’acqua come il fiume Po e il mar Adriatico, possiamo provare a ‘catturare’ l’energia entropica sprigionata.
Gli step di funzionamento sono 4:
1) Caricamento della batteria in acqua dolce. Durante il primo step vengono rilasciati sodio e cloruro, presenti in origine nei due elettrodi.
2) Sostituiamo la soluzione con l’acqua marina. La maggiore entropia dell’acqua salata rispetto a quella dolce permette un aumento di voltaggio.
3) Scaricamento della batteria. A questo punto “catturiamo” il sodio e il cloruro dell’acqua di mare e li convogliamo nei due elettrodi.
4) Re-immissione dell’acqua dolce nel sistema. Dal momento che l’acqua dolce ha una minore entropia di quella marina, il voltaggio della batteria tenderà a diminuire
Una centrale nucleare dal fiume Po
Secondo i calcoli preliminari di La Mantia e Pasta, un sistema di questo tipo potrebbe contribuire a creare fino al 13 per cento dell’attuale consumo mondiale di energia.
Secondo calcoli teorici, se la Batteria di Miscelazione entropica venisse posta alla foce dei principali fiumi mondiali, si potrebbero ricavare circa 2 Tera Watt: l’equivalente di 2mila centrali nucleari.
Un fiume come il Po, invece, potrebbe fornire circa 3.8 Giga Watt, l’equivalente di 3 centrali nucleari.
Questi chiaramente sono calcoli teorici e nella pratica sarebbe impossibile estrarre tutta l’energia prodotta. Però, possiamo dire che “ragionevolmente il Po potrebbe fornire 1.5-2 GW, l’equivalente di una grossa centrale nucleare”.
