Energia rinnovabile dall’acqua del mare
Nell’elettrodialisi inversa, delle membrane a scambio ionico sono collocate in modo alternato tra due soluzioni di acqua con una salinità differente. La differenza di concentrazione salina crea un potenziale che a sua volta provoca una corrente elettrica che fluisce verso gli elettrodi collegati al carico. Prima del progetto REAPOWER (Reverse electrodialysis alternative power production), la ricerca si focalizzava sulla combinazione tra acqua dolce, come soluzione a bassa salinità, e acqua di mare, come soluzione caratterizzata da elevata salinità. Questo approccio è adatto per applicazioni su vasta scala, ma incontra sfide come la limitata conduttività dell’acqua dolce. Per superare i limiti esistenti, i ricercatori hanno utilizzato l’acqua di mare, come soluzione a bassa salinità, e la salamoia, come soluzione con elevata salinità. I calcoli teorici hanno dimostrato che il contenuto di energia disponibile grazie alla salamoia, in una tipica struttura industriale, può tradursi in una potenza di 450 kW, a un costo molto interessante. I ricercatori hanno quindi avviato una stretta collaborazione con lo scopo di sviluppare i componenti necessari e i materiali su misura in relazione alle esigenze di tali applicazioni di elettrodialisi inversa. I loro sforzi si sono concentrati sulla produzione di membrane a basso costo con ridotta resistenza elettrica. Sono stati usati degli adesivi per incollare tra di loro le membrane e i distanziali per produrre una pila sostituibile priva di perdite. Lo stack è stato testato in laboratorio, con diverse condizioni operative. È stata inoltre utilizzata la fluidodinamica computazionale per studiare l’effetto di diversi parametri sull’efficienza operativa. I partner del progetto hanno sviluppato dei modelli matematici basati sui principi base relativi al funzionamento dello stack. Le previsioni mediante simulazione sono state confrontate con i dati sperimentali, per convalidare il funzionamento dello stack di elettrodialisi inversa su scala di laboratorio. Il progetto REAPOWER ha superato l’attuale stato dell’arte, dimostrando la versatilità dello stack a elettrodialisi inversa alimentato con vera acqua salina proveniente da un bacino salato. La nuova tecnologia vanta il potenziale di produrre energia elettrica a buon mercato a partire dall’utilizzo di salamoia e acqua di mare, e di contribuire allo sviluppo di questo ambito di energia pulita. Il video presente al collegamento spiega chiaramente la tecnologia e la ricerca del progetto REAPOWER, le quali hanno permesso di raggiungere tali risvolti.
Parole chiave
Energie rinnovabili, acqua di mare, elettrodialisi inversa, acqua salina, REAPOWER
