Rivoluzione energetica: queste batterie biodegradabili sono fatte con funghi e stampa 3D (possono cambiare tutto)

Un team di ricercatori svizzeri ha raggiunto un importante traguardo nel settore delle energie rinnovabili: utilizzare i funghi per alimentare batterie biodegradabili. Grazie al lavoro svolto presso i Laboratori Federali Svizzeri per la Scienza e la Tecnologia dei Materiali (Empa), questa innovativa tecnologia potrebbe rappresentare una svolta per alimentare dispositivi in aree remote. Ma come funzionano esattamente queste batterie a base di funghi?

Le batterie sviluppate dagli scienziati dell’Empa appartengono alla categoria delle celle a combustibile microbiche, in cui i microrganismi convertono i nutrienti in energia, generando elettricità. Secondo Carolina Reyes, ricercatrice del progetto, è la prima volta che vengono combinati due tipi di funghi per creare una batteria funzionale.

Il processo sfrutta una configurazione a due elettrodi. Sul lato negativo, o anodo, viene impiegato un lievito che, durante il suo metabolismo, libera elettroni. Sul lato positivo, o catodo, un fungo noto come fungo della carie bianca produce un enzima speciale che cattura e conduce gli elettroni fuori dalla cella. Questi funghi vengono alimentati con semplici zuccheri, inseriti all’interno delle celle della batteria.

Una caratteristica unica di queste batterie è la loro capacità di essere attivate facilmente, come spiega Reyes:

È possibile conservarle in uno stato essiccato e attivarle direttamente sul posto aggiungendo acqua e nutrienti.

Come vengono prodotte le batterie a base di funghi?

Il processo di produzione di queste batterie è altrettanto innovativo quanto il loro funzionamento. I funghi non vengono semplicemente “aggiunti” alla batteria, ma integrati nel materiale di base fin dall’inizio. Questo avviene attraverso un processo di stampa 3D.

Gli elettrodi sono progettati in modo specifico per fornire ai microrganismi un facile accesso ai nutrienti, utilizzando un inchiostro speciale. Questo inchiostro non è solo biocompatibile, ma anche biodegradabile, e si basa sulla cellulosa, un materiale che i funghi possono utilizzare come ulteriore nutriente, come afferma Gustav Nyström, capo del laboratorio Cellulose and Wood Materials di Empa:

La sfida principale era trovare un materiale che permettesse ai funghi di crescere bene, fosse facile da estrudere e, allo stesso tempo, conducesse elettricità.

Grazie all’esperienza del team nella stampa 3D di materiali bio-based, è stato possibile creare un inchiostro che soddisfa tutti questi requisiti. Inoltre, al termine del ciclo di vita della batteria, i funghi stessi contribuiscono a degradarla dall’interno, rendendola completamente eco-compatibile.

Possibili applicazioni delle batterie a funghi

Sebbene la produzione di grandi quantità di elettricità rimanga un obiettivo a lungo termine, le batterie a funghi possono già trovare applicazione in contesti specifici. Attualmente, generano abbastanza energia per alimentare piccoli dispositivi, come sensori di temperatura, per diversi giorni. Questo le rende ideali per l’agricoltura o per ricerche in aree remote, dove soluzioni tradizionali sarebbero difficili da implementare.

Secondo Reyes e Nyström, il potenziale dei funghi è ancora in gran parte inesplorato, specialmente nel campo della scienza dei materiali:

I funghi rappresentano un regno della natura sottovalutato e poco studiato.

Il prossimo obiettivo è aumentare l’efficienza e la durata di queste batterie e identificare altre specie di funghi in grado di produrre elettricità.

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Fonte: EMPA

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