Un gruppo di ricercatori dell’Università di Oulu, Finlandia, Yang Bai, Tuomo Siponkoski, Jani Peräntie, Heli Jantunen and Jari Juuti, ha scoperto un materiale che è in grado di trasformare contemporaneamente luce solare, calore e movimento in energia elettrica. Queste forme di energia sono quasi sempre intorno a noi e, spesso, non sono sfruttate.
La possibilità di utilizzare questa energia aprirebbe le porte all’alimentazione di dispositivi portatili, quali gadget, sensori biometrici, smart watches. Il minerale basato sul cristallo di perovskite trovato dal gruppo di ricerca finlandese promette di sfruttare contemporaneamente queste forme di energia.

Le perovskiti, in generale, permettono già di convertire in energia elettrica una o al massimo due di queste forme di energia, ma non tutte e tre contemporaneamente. Alcuni cristalli di questa famiglia sono validi per convertire l’energia solare, altri convertono variazioni di temperatura e pressione (queste ultime legate anche a movimento). A volte, però, l’energia elettrica ottenuta da una sola o due tra queste forme di energia non è sufficiente ad alimentare dispositivi. L’energia solare non è sempre disponibile, tra l’altro. Già altri gruppi di ricerca hanno alimentato dispositivi mediante tutte e tre queste forme di energia, però hanno utilizzato un materiale per ciascuna di esse. Questo,ovviamente, comporta un maggiore peso e un maggiore ingombro del dispositivo.

Il cristallo di perovskite, chiamato KBNNO, scoperto dal gruppo finlandese è un materiale ferroelettrico, riempito con minuscoli dipoli elettrici (come dei piccoli aghi magnetici in un magnete). Quando il KBNNO è soggetto a variazioni di temperatura, questi dipoli si disallineano, creando correnti elettriche. Anche la deformazione del materiale (provocabile tramite movimento) crea forze di attrazione o repulsione tra cariche e quindi genera correnti elettriche.
Secondo Yang Bai, uno dei ricercatori del gruppo, altri scienziati hanno già in passato provato a utilizzare il KBNNO, ma lo hanno fatto a temperature tali da poter osservare solo le proprietà legate a variazioni di temperatura o pressione. Sempre Bai dice che questo è il primo studio effettuato a temperature di poco superiori a temperatura ambiente. Al momento il difetto è legato alla minore energia trasformata rispetto ad altri cristalli di perovskite. Comunque, dice Bai, l’aggiunta di sodio potrebbe migliorare in tempi brevissimi questo aspetto.
La realizzazione di un prototipo multi-energia è previsto per il prossimo anno. La scoperta è particolarmente importante se la si abbina allo sviluppo del cosiddetto “Internet of Things” in cui il collegamento in rete serve ad agire direttamente su oggetti di uso quotidiano mediante sensori e dispositivi che consumano energia e quindi necessitano di un’alimentazione sostenibile.
Il materiale scoperto potrà alimentare senza problemi le batterie dei dispositivi riducendo notevolmente la necessità di ricaricarli. Addirittura, in caso di dispositivi piccoli e che consumano poca energia, le batterie potrebbero essere completamente eliminate.

Sergio De Nisi - Liceo Bianchi Dottula, Bari