Gli scienziati della Binghamton University hanno progettato piante artificiali in grado di purificare l'aria interna e generare piccole quantità di elettricità. Questa tecnologia innovativa promette di migliorare sia la salute che l'efficienza energetica nelle case e nei luoghi di lavoro.
Gli scienziati della Binghamton University hanno avviato uno sviluppo rivoluzionario nella tecnologia delle piante artificiali. Queste piante sintetiche non solo sono in grado di migliorare significativamente la qualità dell'aria interna, ma possono anche generare elettricità, il che le rende una soluzione poliedrica per ambienti di vita più sani e sostenibili.
La qualità dell'aria interna è diventata una preoccupazione crescente, soprattutto perché gli americani trascorrono circa il 90% del loro tempo all'interno. I sistemi tradizionali di purificazione dell'aria possono essere costosi e richiedono una manutenzione continua, il che spesso ne scoraggia l'uso diffuso.
I ricercatori, Seokheun “Sean” Choi, professore di ingegneria elettrica e informatica, e Maryam Rezaie, dottoranda, hanno riutilizzato i loro studi sulle biobatterie alimentate da batteri per ideare piante artificiali che possono fungere sia da purificatori d’aria che da fonti di energia.
"Soprattutto dopo aver attraversato il COVID-19, sappiamo quanto sia importante la qualità dell'aria interna", ha affermato Choi in un comunicato stampa. “Molte fonti possono generare materiali molto tossici, come materiali da costruzione e tappeti. Noi espiriamo e inspiriamo, e questo aumenta i livelli di anidride carbonica. Inoltre, ci sono rischi derivanti dalla cottura e dall'infiltrazione dall'esterno.”
Nel loro studio, pubblicato sulla rivista Advanced Sustainable Systems, Choi e Rezaie hanno dimostrato che le loro piante artificiali raggiungono una riduzione del 90% nei livelli di anidride carbonica indoor, un netto miglioramento rispetto alla riduzione del 10% solitamente riscontrata con le piante naturali. Le foglie artificiali utilizzano la luce indoor per guidare la fotosintesi, producendo ossigeno e mitigando l'accumulo di anidride carbonica.
Oltre alla purificazione dell'aria, queste piante artificiali generano anche piccole quantità di elettricità, grazie alle celle solari biologiche incorporate al loro interno. Il prototipo di Choi e Rezaie, che inizialmente era partito come un esperimento "divertente", ha prodotto con successo circa 140 microwatt di potenza.
Il loro obiettivo a lungo termine è quello di perfezionare questa tecnologia per generare oltre 1 milliwatt e integrare sistemi di accumulo di energia come batterie agli ioni di litio o supercondensatori, consentendo applicazioni pratiche come la ricarica di un telefono cellulare.
"Voglio poter usare questa elettricità per caricare un cellulare o per altri usi pratici", ha aggiunto Choi, sottolineando la potenziale utilità della tecnologia.
Le future iterazioni di questa tecnologia di piante artificiali potrebbero includere più specie di batteri fotosintetici, il che aumenterebbe l'efficienza e la longevità del sistema. Inoltre, si stanno facendo sforzi continui per ridurre al minimo la manutenzione, come lo sviluppo di sistemi di distribuzione di acqua e nutrienti più efficaci.
"Con qualche messa a punto, queste piante artificiali potrebbero essere parte di ogni casa", ha aggiunto Choi. "I vantaggi di questa idea sono facili da vedere".
Questa innovazione rappresenta un promettente passo avanti verso soluzioni di vita più sostenibili, che affrontano sia la qualità dell'aria che le esigenze energetiche. Il lavoro di Choi e Rezaie esemplifica come la ricerca interdisciplinare possa portare a tecnologie pratiche che migliorano la vita.