Un gruppo di ricercatori dell’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) ha sviluppato un dispositivo in silicio capace di generare energia sfruttando evaporazione dell’acqua salata, luce e calore. Il sistema, evoluzione di un progetto già presentato nel 2024, promette un rendimento fino a cinque volte superiore rispetto alle tecnologie idrovoltaiche attuali, aprendo la strada a soluzioni compatte per alimentare sensori e piccoli dispositivi autonomi.

Un approccio basato sull’energia idrovoltaica

L’innovazione nasce all’interno del Laboratory of Nanoscience for Energy Technology, dove il team ha lavorato su un metodo che non richiede turbine né flussi d’acqua consistenti. L’energia viene generata attraverso l’interazione tra acqua salata e materiali semiconduttori, sfruttando la naturale evaporazione del liquido.

Il cuore del sistema è costituito da nanopilastri di silicio, strutture che formano canali estremamente sottili. Quando l’acqua di mare evapora lungo questi canali, gli ioni si ridistribuiscono creando una separazione di cariche all’interfaccia tra liquido e solido. Questo fenomeno produce un campo elettrico che può essere utilizzato per alimentare un circuito esterno.

Il ruolo di luce e calore

Uno degli elementi chiave del progetto è l’integrazione di luce solare e calore, che svolgono due funzioni complementari:

• accelerano l’evaporazione dell’acqua salata;
• eccitano gli elettroni nel silicio, migliorando la generazione di carica.

Questa combinazione permette di amplificare la produzione energetica, rendendo il dispositivo più efficiente rispetto alle versioni precedenti.

Prestazioni e stabilità del sistema

Il prototipo raggiunge una tensione di 1 volt e una densità di potenza di 0,25 W/m², valori considerati significativi per questa categoria di tecnologie emergenti. Uno dei principali ostacoli dei sistemi idrovoltaici è la degradazione dei materiali a contatto con l’acqua salata. Per affrontare il problema, i ricercatori hanno introdotto un rivestimento in ossido sui nanopilastri, utile per limitare reazioni indesiderate e migliorare la stabilità nel tempo.

Possibili applicazioni future

L’obiettivo del team è rendere questi dispositivi sempre più compatti ed efficienti, così da integrarli in contesti dove sono richieste fonti energetiche autonome e a basso impatto. Tra gli scenari ipotizzati rientrano:

• sensori ambientali indipendenti da batterie;
• piccoli dispositivi indossabili alimentati da acqua, sole e calore;
• sistemi distribuiti in aree remote o difficili da raggiungere.

Il progetto rappresenta un passo avanti nella ricerca di soluzioni energetiche alternative basate su fenomeni naturali e materiali facilmente integrabili in dispositivi di piccole dimensioni.