- Un gruppo di ricercatori cinesi ha sviluppato una biobatteria che genera energia da microrganismi viventi
- Con un design stampato in 3D e componenti viventi, questa biobatteria mira a sostituire materiali critici
La scarsità di risorse critiche come il litio e il cobalto è da tempo un campanello d’allarme, poiché sono essenziali per la produzione di batterie. Tuttavia, un gruppo di ingegneri cinesi ha trovato una soluzione che non richiede attività minerarie né processi inquinanti: bastano solo dei batteri.
Lo studio
I ricercatori dell’Istituto di Tecnologia Avanzata di Shenzhen hanno sviluppato una batteria che funziona con batteri vivi. Questi microrganismi sono elettroattivi, ovvero producono elettricità. Il sistema utilizza quindi idrogel che contengono i batteri vivi per condurre l’elettricità e generarla, inoltre all’interno del materiale morbido sono protetti.
Applicazioni concrete. La biobatteria è di dimensioni ridotte e in grado di generare energia in modo autonomo, ideale per essere integrata in dispositivi portatili, soprattutto in ambito medico. Uno dei suoi usi più promettenti è il controllo preciso di funzioni fisiologiche come la pressione sanguigna, attraverso la stimolazione bioelettrica mirata. Si apre così la strada a nuove forme di fisioterapia, monitoraggio in tempo reale e dispositivi che non richiedono ricariche frequenti né materiali tossici.
Più tecnico
La biobatteria genera elettricità grazie all’attività di batteri come lo Shewanella oneidensis MR-1, contenuti in un gel a base di alginato. Il materiale può essere modellato con stampanti 3D, il che consente di progettarlo su misura. Le sue dimensioni, 20 mm di diametro e 3,2 mm di altezza, contengono: un gel con batteri che funge da anodo, un altro gel con una sostanza chimica che funge da catodo e una membrana speciale che consente il passaggio di ioni tra di essi.
Sostituisce il litio? La sua capacità specifica (0,4 mAh/g) e la densità energetica (0,008 Wh/L) sono inferiori a quelle delle batterie agli ioni di litio, ma questa biobatteria offre un’alternativa più sostenibile: non utilizza materiali critici né componenti tossici.
Inoltre, mantiene una vitalità batterica del 70% durante il funzionamento e raggiunge il 97,6% al termine, il che dimostra una notevole stabilità ed efficienza.
Previsioni. Le biobatterie sono ancora lontane dal raggiungere quelle al litio in termini di capacità o densità energetica. Tuttavia, ciò che perdono in potenza, lo compensano con altre virtù: si ricaricano da sole, sono altamente efficienti e, soprattutto, biocompatibili. Queste qualità le rendono particolarmente adatte ad usi molto specifici, come la stimolazione nervosa, il controllo delle funzioni fisiologiche o il funzionamento di dispositivi bioportatili.
