Micro-sistemi eolici per kit wireless

Arlington (USA) – Nature , fra le più importanti riviste scientifiche mondiali, ha pubblicato un articolo su un innovativo mini-generatore eolico in grado di alimentare sistemi wireless. Realizzato dal professor Shashank Priya, docente presso la University of Texas , il dispositivo sembrerebbe essere in grado di produrre circa 7,5 milliWatt con soli 16 km/h di vento. Una potenza sufficiente per alimentare kit Wi-Fi, che potrebbero, ad esempio, essere posizionati in località remote per monitorare condizionali ambientali.

All'inizio dell'anno, Prya aveva redatto un articolo per Japan Journal of Applied Physics che sottolineava i possibili campi di applicazione per una soluzione tecnologica di questo genere. “(…) in pratica un mini-sistema eolico è in grado di risolvere molti problemi legati alla distanza dai centri urbani e dalle sorgenti elettriche convenzionali. I geologi, ad esempio, potrebbero monitorare l'attività sismica di località impervie utilizzando sensori wireless, senza aver bisogno di sistemi di alimentazione di grandi dimensioni(…), aveva scritto Prya.

Il sistema eolico dispone di pale dagli ingombri estremamente limitati: non più di 10 centimetri. Il cuore del sistema è rappresentato da un'unità di cristalli piezoelettrici (simili alla pietrina degli accendini) che con la rotazione dell'asse eolico, e la conseguente loro flessione, permettono la generazione di energia. Priya, in collaborazione con altri ricercatori del suo Dipartimento di Scienze e Ingegneria dei materiali, ha realizzato due prototipi che costano meno di 20 dollari. La potenza generata è compresa fra i 5 e 50 milliWatt, in relazione alla forza del vento che può essere compresa fra gli 8 e 16 km/h.

Ogni tipo di dispositivo elettronico di piccole dimensioni, sostiene il ricercatore, potrebbe essere alimentato con questo tipo di tecnologia, aggirando il problema degli ingenti costi per soluzioni alternative come quelle a celle di combustibile, unità foto-voltaiche o termo-voltaiche.

Secondo Priya, però, le unità piezoelettriche potrebbero essere utilizzate anche in altre modalità: ovvero sfruttando le loro reazioni alle vibrazioni. Dispositivi di questo genere permetterebbero la creazione di micro-pompe per l'insulina alimentate dal battito cardiaco o player portatili, nonché radio, alimentate dalle normali vibrazioni provocate dal camminare, dalla corsa o dalle pedalate in bicicletta.

“Il problema per qualsiasi dispositivo wireless è che i nodi di un network devono essere perennemente alimentati”, ha dichiarato Pryra. “Vi sono quattro soluzioni per questo problema: migliorare la capacità di immagazzinamento energetico delle batterie, ridurre la capacità di consumo dei nodi wireless, sviluppare nodi in grado di alimentarsi da soli, inventarsi un metodo nuovo di alimentazione”. “Fra queste possibilità la più pratica ed economica è quella di sfruttare l'energia meccanica provocata dalle vibrazioni. E la sorgente migliore è senza dubbio il vento. Sfruttandolo per generare elettricità a bassa scala, può stimolare lo sviluppo di nuove soluzioni innovative”.

Dario d'Elia