Fare energia rinnovabile con la birra

Una soluzione win-win. Da una parte riduce i costi di smaltimento rifiuti dei birrifici dall’altra regala incubatori di biomateriali ai produttori di batterie. È l’idea nata all’Università del Colorado a Boulder grazie agli ingegneri Zhiyong Jason Ren e Tyler Huggins che si basa su una muffa.

Ma andiamo con ordine. Negli ultimi anni la ricerca di nuovi materiali per lo stoccaggio energetico non è confinata nei laboratori di ingegneria. Batterie che nascono dai funghi o componenti di supercondensatori bioispirati alle vitamine sono solo alcune delle innovazioni che oggi individuano un nuovo modo di pensare all’energy storage. La stessa idea ha contaminato l’Università 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.

«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, perché sono necessari alcuni passaggi di filtraggio».

Il processo di conversione dei materiali biologici in strutture a base di carbonio per l’energy storage è un procedimento già 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.

Uno schema che riassume il complicato percorso

Per questo motivo i ricercatori hanno deciso di impiegare l’efficienza degli stessi sistemi biologici per produrre strutture chimiche sofisticate e uniche.

Nel dettaglio, ha fatto crescere nelle acque di scarto della birra, una muffa: la Neurospora crassa. «L’acqua di scarico è ideale per far crescere il nostro fungo», ha aggiunto Huggins. Coltivando la loro materia prima nelle acque reflue, i ricercatori sono stati in grado di migliorare i processi chimico-fisici del micete fin dall’inizio. Hanno così creato uno dei più efficienti elettrodi di derivazione naturale per batterie al litio, conosciuto fino ad oggi. 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.