L’energia arriva dagli scarti della birra

L’economia circolare fa la birra. No non parliamo di qualche bizzarro esperimento di un ecologista appassionato di birre, ma di una ricerca che potrebbe portare a nuove batterie. Negli ultimi tempi la ricerca di nuovi materiali per l’accumulo dell’energia non è stata, solo, appannaggio degli ingegneri. A tentare di risolvere questi problemi ci si sono messi anche i biologi che stanno tentando di mettere a punto sistemi che utilizzano la biomimesi, ossia l’ispirarsi a sistemi naturali per sviluppare applicazioni industriali. Nel campo dell’accumulo energetico si stanno sperimentando, per esempio, batterie che nascono dai funghi o componenti di supercondensatori ispirati alle vitamine e che sono solo alcune delle innovazioni che identificano un nuovo modo di pensare all’accumulo dell’energia. Questa metodologia è stata utilizzata dai ricercatori Zhiyong Jason Ren e Tyler Huggins all’Universitá del Colorado dove è stato sviluppato un nuovo processo di bioproduzione che utilizza un organismo cresciuto nelle acque reflue dei birrifici, per creare i materiali a base di carbonio necessari alle celle elettrochimiche. Si tratta di una soluzione win-win, ossia nella quale vincono tutti. Da una parte si riducono i costi di smaltimento rifiuti dei birrifici, mentre dall’altra si ottengono incubatori di biomateriali per i produttori di batterie. E il tutto si basa su una muffa.

«I birrifici utilizzano circa sette barili d’acqua per ogni barile di birra prodotto. – spiega Huggins – E non possono semplicemente scaricare i sottoprodotti così come sono nelle fogne, perchè sono necessari alcuni passaggi di filtraggio».

Il processo di conversione dei materiali biologici in strutture a base di carbonio per l’accumulo energetico è un procedimento giá in uso in diversi settori dell’industria energetica. Ma la biomassa in natura è intrinsecamente limitata sia dalla carenza delle risorse, sia dall’impatto durante l’estrazione che dalla sua composizione chimica intrinseca, rendendo il processo costoso e difficile da ottimizzare.

Per questi motivi i ricercatori hanno deciso di impiegare l’efficienza degli stessi sistemi biologici per produrre strutture chimiche sofisticate e uniche, facendo crescere nelle acque di scarto della birra, una muffa: la Neurospora crassa. «L’acqua di scarico è ideale per far crescere il nostro fungo», continua Huggins. Coltivando la loro materia prima nelle acque reflue, i ricercatori sono stati in grado di migliorare i processi chimico-fisici delle muffe fin dai primi esperimenti, creando uno dei piú efficienti elettrodi di derivazione naturale per batterie al litio conosciuto fino a ora. I risultati sono stati pubblicati di recente sulla rivista American Chemical Society Materiali e Interfacce Applied dove gli autori spiegano: «se il processo fosse applicato su larga scala, le fabbriche di birra potrebbero potenzialmente ridurre i loro costi di smaltimento rifiuti mentre i produttori avrebbero accesso ad un mezzo conveniente per l’incubazione di componenti tecnologici avanzati per le batterie». Insomma non è proprio la Delorean di “Ritorno al futuro”, ma ci si sta avvicinando.