Acqua dolce e salata per creare elettricità

Un gruppo di ricerca della Stanford University ha creato una batteria in grado di generare corrente elettrica sfruttando la differenza di salinità tra l'acqua dolce e l'acqua marina. Ogni foce di fiume, che sia a delta o a estuario, potrebbe diventare un potenziale sito in cui usare questo tipo di generatore.La batteria, di per sè, è un dispositivo molto semplice: è composta infatti da due elettrodi (uno positivo ed uno negativo) immersi in un liquido contenete ioni. Nel caso dell'acqua, gli ioni sono quelli di sodio e cloro, i componenti del comune sale da cucina. Inizialmente la batteria viene immersa in acqua dolce, e viene applicata una piccola corrente per caricarla. Successivamente, l'acqua dolce viene sostituita da quella salata, la quale, contenendo una quantità di ioni da 60 a 100 volte maggiore, incrementa il potenziale elettrico tra i due elettrodi. Questo consente di avere a disposizione una quantità di energia maggiore rispetto a quella necessaria per caricare la batteria. Il voltaggio dipende dalla concentrazione di ioni di sodio e cloro presenti; se si carica a bassa tensione con acqua dolce e poi si scarica ad alta tensione con acqua salata, vi è un effettivo guadagno di energia. A questo punto, l'acqua salata viene sostituita da quella dolce ed il ciclo può ricominciare; a differenza delle batterie classiche, quindi, è necessario cambiare continuamente l'elettrolita, il liquido.Per gli esperimenti, il gruppo di ricerca ha usato acqua prelevata al largo dell'Oceano Pacifico e acqua dolce proveniente dal lago Donner, nella Sierra Nevada. Gli studiosi hanno ottenuto un'efficienza del 74% nel convertire l'energia potenziale della batteria in corrente elettrica, ma, con alcune modifiche, confidano di arrivare all'85%. Per migliorare l'efficienza, l'elettrodo positivo è costituito da nanotubi di manganese, i quali , aumentando la superficie disponibile di circa 100 volte, accelerano il processo.Le foci dei fiumi sono sicuramente zone ecologicamente sensibili, ma le ipotetiche centrali potrebbero venire costruite anche ad una certa distanza, a patto di deviare una certa quantità di acqua fluviale verso gli impianti; inoltre il tutto avrebbe anche un basso impatto ambientale, visto che ci si limiterebbe a miscelare acqua dolce e salata, a temperature naturali, in zone in cui già questo avviene.  Il limite teorico risiede comunque nell'ammontare dell'acqua dolce, sensibilmente più basso rispetto a quella di mare. Supponendo di utilizzare tutta l'acqua dolce disponibile, sulla Terra, secondo i calcoli si potrebbero produrre 2 Terawatt di potenza annua, pari a circa il 13% del fabbisogno mondiale. Una centrale operativa con circa 50 metri cubi al secondo di acqua dolce potrebbe produrre all'incirca 100 megawatt di potenza, sufficienti per i fabbisogni di circa 100 mila famiglie.L'utilizzo dell'acqua di fiume o lago non è infine vincolante, in quanto potrebbero essere usate benissimo anche acque meteoriche o acque reflue opportunamente trattate.fonte: Stanford University