domenica 10 maggio 2009

Bacteria Powered Fuel Cells


http://www.tr.yamagata-u.ac.jp/~nkaku/MFC1.jpg

Il passaggio tra una societa industriale alla societa della conoscenza ( Knowledge Based Bio-Economy) comporta lo sviluppo di strategie capaci di superare la inefficienza delle concezioni meccaniche che hanno indotto a trascurare la poca efficenza della combustione, e quindi hanno condotto a creare metodologie inquinanti di utilizzazione della energia come calore. La energia in tutta la cultura meccanica occidentale e'stata preferenzialmente considerata come derivante dal Fuoco, come si ricorda dalla leggenda di Prometeo. La concettualita scientifica sviluppata dalla scienza meccanica in epoca industriale ha pertanto creato la nostra dipendenza da le sostanze che bruciando producono calore e che quindi generano energia, ma contemporaneamente producono inquinamento dell' aria dell' acqua e del suolo della terra . Lo sviluppo industriale basato sulle conoscenze “meccaniche” determina oggi forti dis-economie di scala proprio in quanto il sistema di sviluppo industriale sta diventando con tutta evidenza insostenibile essendo deleterio per la stessa vita dell' uomo sul pianeta.

· Pertanto inizia l' epoca Post GENOMICA che va oltre l' immaginario di Prometeo ( Beyond Prometeus ERA . European - Research Area of no-thermal energy usage) la quale e' basata sullo sviluppo delle scienze della vita e piu in generale sulla ricerca di produzioni di energia non derivanti dal calore ma direttamente dal sole dal vento dalle acque e dalla terra.
· In questo contesto di superamento del Paradigma di Prometeo, si collocano anche le ricerche e le applicazioni delle BIO-FUEL CELLS (BFC) che ricavano elettricita' da terreni o fanghi contenenti acqua e batteri tra i quali esistono speciali ceppi “elettrogenici”.
· Infatti si puo ottenere energia elettrica dalla energia biochimica dei batteri esistenti nell' humus del suolo, senza passare attraverso la energia termica, proprio in quanto il calore e' energia degradata,in quanto solo in grandi quantita' e' convertibile con una efficienza bassa ( meno del 40% calcolabile teoricamente dal Ciclo di Carnot) in atre forme di energia meccanica o elettrica con enorme spreco energetico e grande generazione di inquinanti.
Batteri http://www.ecologiae.com/motore-batteri-nanotecnologie/4831/


· E' quindi oggi possibile costruire apposite celle a combustibile microbiche , che utilizzano batteri selezionati “elettrogenici” , normalmente capaci di agire in condizioni anaerobiche, migliorando il rendimento delle sperimentazioni fatte direttamente sul terreno , in modo che le BFC possano utilizzare vari materiali organici ( fogliame, erba, carta, fieno letame, ed molti altri materiali organici di scarto ) che quel particolare ceppo di batteri selezionati, riesce a degradare, liberando elettroni che possono entrare nel circuito elettrico producendo corrente.
· Infatti quando i microbi respirano in condizioni di carenza di ossigeno (respirazione anaerobica) , estraggono elettroni dalla fermentazione di materiali organici e quindi questi possono trasferirli ad elettrodi di metallo o di altri elementi , producendo bio-elettricita’ .
· Ho iniziato ad interessarmi delle BFC per l' Africa, per una collaborazione con il CENTRO IDEE del BENIN ( 23-27-Aprile/2009) , pensando ad una semplice possibilita' di illuminazione della capanne esistenti ancora in vaste aree dell' Africa.
· Di ritorno dall' Africa ho partecipato al Convegno sulla “Bio-elettricita microbica” ( del 08 Maggio 09 al Polo Scientifico di Sesto F.NO, i cui atti possono essere richiesti al prof Renato Fani , r_fani@dbag.unifi.it), dove varie relazioni hanno delineato lo stato dell' arte sulla bio-conversione in elettricita' facendo il punto sulle possibilita di sviluppo delle BIO-FUEL CELLS per ottenere fonti alternative di energia , mentre ceppi selezionati di batteri purificano per digestione degli inquinanti organici le acque reflue degli scarichi cittadini.
· Lo studio delle migliori configurazioni delle Celle a BIO-FUEL e' assai recente, pertanto tali studi si accentrano oggigiorno tra lo studio delle bio- e delle nano tecnologie . Infatti con le nanotecnologie si evitano dispersioni della energia prodotta, e si riesce meglio a concentrarla e contenerla in celle sempre piu' miniaturizzate da renderle in un futuro prossimo sistemi facilmente commercializzabili.

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(1)Beyond prometeus management:


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