Immaginate un’abitazione che non solo vi protegge dagli agenti esterni, ma immagazzina energia elettrica, funzionando quasi come una batteria gigante incorporata nelle pareti. Ciò che fino a pochi anni fa sembrava pura fantascienza è oggi realtà grazie a un gruppo di ricercatori dell’Università di Aarhus in Danimarca. La loro innovazione consiste nell’integrare batteri produttori di energia nel cemento, creando un supercondensatore bioibrido in grado di rigenerarsi e di immagazzinare elettricità in modo duraturo.
Cemento “vivente”: dove la biologia incontra l’edilizia
Il cemento è sempre stato considerato un materiale inerte, senza alcuna capacità di reagire con l’ambiente o produrre energia. La ricerca danese cambia radicalmente questa prospettiva: come riporta Techxplore, i ricercatori hanno utilizzato il batterio Shewanella oneidensis, noto per la sua capacità di trasferire elettroni a superfici esterne tramite un meccanismo chiamato extracellular electron transfer.
Inseriti nella matrice cementizia, questi microrganismi generano una rete di trasporto di cariche elettriche capace di accumulare e rilasciare energia elettrica. Già nei primi test, il materiale ha mostrato prestazioni superiori rispetto ad altri sistemi tradizionali di accumulo basati sul cemento.
Ciò che sorprende maggiormente è la capacità del materiale di continuare a funzionare anche dopo la morte dei batteri, aprendo la strada a una tecnologia che non dipende esclusivamente dalla vita microbica attiva.
Una rete energetica rigenerabile
Un problema tipico dei sistemi biologici è il declino dell’attività microbica dovuto a stress ambientali o esaurimento dei nutrienti. Per risolverlo, i ricercatori hanno progettato un microfluidico integrato all’interno del cemento, in grado di fornire una soluzione nutritiva contenente proteine, vitamine, sali e fattori di crescita. Questo permette di mantenere vivi i batteri o “risvegliare” il sistema quando necessario.
Grazie a questa tecnica, è possibile recuperare fino all’80% della capacità energetica originale. In pratica, le pareti o le fondamenta di un edificio potrebbero immagazzinare energia per anni, senza la necessità di sostituire batterie o effettuare costose manutenzioni.
I test effettuati a temperature estreme hanno confermato la stabilità del materiale: persino collegando sei blocchi in serie è stato possibile alimentare un LED, dimostrando la capacità concreta di accumulo e rilascio di energia.
Infrastrutture che producono e conservano energia
Il potenziale applicativo di questo cemento bioibrido è enorme. I ricercatori immaginano edifici, ponti e infrastrutture in grado di integrare stoccaggio energetico locale, sostenendo fonti rinnovabili come pannelli solari. Una parete di cemento arricchito con batteri, con una densità energetica di 5 Wh/kg, potrebbe immagazzinare circa 10 kWh: sufficiente per alimentare un server aziendale per un’intera giornata, senza ulteriori dispositivi.
A differenza delle batterie tradizionali, spesso realizzate con materiali rari e costosi come litio e cobalto e soggette a degrado nel tempo, questo materiale sfrutta componenti abbondanti e naturali, con un impatto ambientale minimo.
L’idea di “infrastrutture viventi” che producono, conservano e rilasciano energia segna un capitolo rivoluzionario nella tecnologia delle costruzioni: dalle facciate delle abitazioni ai ponti che alimentano i propri sensori, il cemento bioibrido potrebbe cambiare radicalmente il modo in cui concepiamo l’energia e l’edilizia sostenibile.
