I ricercatori sono riusciti a trasformare i comuni mattoni di casa in batterie

Un nuovo studio è riuscito a trasformare i comuni mattoni rossi in accumulatori di energia. In questo modo i muri composti da questa tipologia di mattoni, che diventeranno elettro-mattoni o mattoni- batterie, potranno alimentare piccoli dispositivi elettrici o luci LED nelle abitazioni

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Un nuovo studio è riuscito a trasformare i comuni mattoni rossi in accumulatori di energia. In questo modo, i muri composti da questa tipologia di mattoni, che diventeranno elettro-mattoni o mattoni- batterie, potranno alimentare piccoli dispositivi elettrici o luci LED nelle abitazioni.
Lo studio si trova ancora in una fase preliminare, ma ci sono buoni presupposti per poter trasformare i comuni mattoni cotti utilizzati in edilizia in materiali in grado di accumulare la carica elettrica dall’ossidazione degli elementi ferrosi presenti all’interno del mattone.
Purtroppo, studi così pionieristici, sopratutto se si tratta di produzione e accumulo di energia, sono sempre visti in maniera scettica da chi pensa che questo tipo di ricerca non porti a nulla di concreto.
I ricercatori della Washington University di St. Louis, guidati da Hongmin Wang, lavorano a questo progetto da ben quattro anni, con l’ausilio di ricerche parallele utilizzate per migliorare il progetto degli elettro-mattoni. Un tempo piuttosto breve considerando che la batteria a litio ha impiegato 15 anni per entrare in commercio.

I nostri muri da ben 5.000 anni possono produrre energia ma nessuno lo sa

I ricercatori spiegano che il mattone cotto ha una storia di 5.000 anni, e risulta essere uno dei materiali più durevoli al mondo, fatto dimostrato da innumerevoli esempi architettonici presenti nella nostra penisola che sono in piedi da centinaia di anni.
I mattoni rossi presentano questa tipica colorazione perché sono costituiti da elementi ferrosi. Infatti, generalmente sono costituiti da silice, alluminia e di ematite, tutti elementi ferrosi che gli donano il tipico colore rossastro, materiali su cui stanno studiando i ricercatori della Washington University.
L’ematite, un pigmento utilizzato dall’uomo da ben 73.000 anni, è un minerale del ferro, un ossido che ad oggi risulta essere un precursore inorganico a basso costo per catalizzatori, magneti e varie leghe. Dall’ematite vengono prodotti moltissimi materiali per lo stoccaggio dell’energia, batterie zinco-aria e batterie agli ioni di litio.
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Lo scopo dei ricercatori

I mattoni per la loro conformazione sono dei materiali naturali tipicamente porosi, una caratteristica che può facilitare l’aggiunta e la permanenza di un rivestimento sottile, che risulterebbe essenziale per poterlo trasformare in un elettro-mattone.
Il processo di trasformazione consiste nel creare un rivestimento che si ottiene riscaldando il mattone in un involucro insieme all’acido cloridrico e a un composto organico il cui acronimo è EDOT. Le due sostanze inizialmente allo stato liquido una volta scaldate evaporano e si condensano sulla superficie porosa del mattone.
L’acido cloridrico riesce a dissolvere una parte del ferro presente nel mattone riuscendo così a liberarne gli atomi, che poi sono in grado di aiutare le molecole organiche a legarsi tra di loro, così da costituire delle catene polimeriche il cui acronimo è PEDOT, un materiale che poi andrà a ricoprire la superficie del mattone.
L’aspetto che appare con la trasformazione del polimero è di microscopiche fibre, che riescono a formare uno strato continuo ed elettricamente conduttivo su ogni faccia del mattone, ma che gli donano una colorazione blu.
Una volta creata questa superficie, il mattone è pronto per ricevere energia. I ricercatori hanno creato anche altre tipologie di elettro-mattoni, tra cui delle versioni impermeabili, come quelle con un rivestimento di resina epossidica, e una con un elettrolita in gel inserito tra i mattoni come malta.
I ricercatori per verificare l’efficacia dei loro elettro-mattoni hanno effettuato moltissimi test, tra cui hanno cablato in serie tre unità di piccoli mattoni delle dimensioni di una zolletta di zucchero. I ricercatori hanno caricato il materiale in modo completo in 15 secondi, una quantità elettrica in grado di alimentare un LED per circa 11 minuti, prima che la tensione scendesse dai 2,7 volt di partenza a meno di 2,5 volt necessari per far rimanere acceso il LED.
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I ricercatori della Washington University hanno calcolato che una parete costituita di elettro-mattoni possa contenere circa 1,6 Wh per ogni metro quadrato di superficie. Quindi un muro che presenta una dimensione di tre metri per quattro può arrivare a contenere circa 20 Wh di elettricità.
I ricercatoti sono consapevoli che i valori di energia prodotta sono piuttosto bassi, nonostante ciò il loro intento è quello di utilizzare i muri delle abitazioni per alimentare piccoli dispositivi, servendosi magari di ricariche wireless per riuscire a ricaricare ad esempio gli smartphone o oggetti simili grazie alle pareti di casa.