LB5F_043_Solution

Progetto proposto da Federico Merz

Lo scopo del progetto “Solution” riguarda la produzione di energia elettrica dal processo di decomposizione dell’organico, sfruttando il sistema cella a combustibile microbiologica, in cui il metabolismo dei batteri, che degradano dagli scarti organici, comporta la produzione di elettroni (Habermann & Pommer, 1991; Chen et al., 2001).
L’evoluzione scientifico-tecnologica dell’800 e ‘900 ha permesso all’uomo di trionfare in maniera pressoché definitiva sulla natura. All’alba del terzo millennio, ci troviamo a fronteggiare le conseguenze del progresso che in due secoli ha cambiato la società come mai prima. Dobbiamo ristabilire l’equilibrio che è stato compromesso. L’equilibrio è il fattore portante di un ecosistema, affinché lo stesso possa perdurare, e si basa sulla ciclicità e il rinnovamento delle risorse. Un esempio è la presa di coscienza sulla problematica del cibo, che si è concretizzata nell’Expo 2015.

Il progetto in questione, nella sua semplicità, vuole fornire un contributo su questo tema: tanto è importante il cibo quanto i rifiuti che ne derivano, perché gli scarti organici possono rappresentare una valida risorsa per garantire la sostenibilità.
Nel sistema descritto, gli elettroni vengono convogliati in un flusso che produce energia elettrica sfruttabile. I batteri responsabili della decomposizione di materiali organici (es. shewanella putrefaciensis; Kim et al., 1999) possono, infatti, essere utilizzati all’interno del sistema cella a combustibile microbiologica per produrre energia elettrica. L’ossidazione di molecole organiche, che è il processo biochimico per cui i batteri traggono energia dai nutrienti, comporta una produzione di elettroni che vengono trasferiti su di un anodo.
L’anodo è collegato a un circuito elettrico cui è connesso un catodo a contatto con l’aria, elemento essenziale per muovere il flusso di elettroni, in quanto l’ossigeno atmosferico rappresenta l’agente ossidante che attrae gli elettroni. Questo flusso è sfruttabile in termini di corrente elettrica.
“Solution” è, quindi, un sistema semplice, a basso costo e originale da un punto di vista ingegneristico. Non avendo la presunzione di sostituire il fabbisogno elettrico di una casa, grazie a questo progetto, si ha la possibilità di gestire ad esempio l’illuminazione di un giardino o di un giro-scale, solamente usando i rifiuti organici comunemente prodotti da una famiglia ogni giorno. Questo sistema risulta essere, proprio per la sua semplicità, accessibile economicamente a una famiglia-tipo ed è scalabile a livello macro (es. comuni, regioni), permettendo a tutti di avere diretta esperienza sulla produzione sostenibile di energia.

I costi stimati per la produzione di n. 100 unità del prodotto sono di 2.200€ (senza manodopera). Tali cifre sono sostenibili sia per la produzione industriale sia per la commercializzazione del prodotto al consumatore finale: la famiglia. Questo può essere un modo per accelerare la presa di coscienza sull’equilibrio di cui si diceva.