Scienziati trovano il modo di trasformare la pioggia in elettricità con un semplice tubo di plastica

Un team di ricercatori di Singapore ha sviluppato una tecnologia sorprendentemente semplice ma rivoluzionaria: trasformare la pioggia in elettricità grazie a un sottile tubo di plastica e a un particolare flusso d’acqua, detto plug flow. Sembra un normale impianto idraulico, ma agisce come una batteria naturale alimentata dalla pioggia. A descriverlo è uno studio della...

Apr 19, 2025 - 12:46

Scienziati trovano il modo di trasformare la pioggia in elettricità con un semplice tubo di plastica

Un team di ricercatori di Singapore ha sviluppato una tecnologia sorprendentemente semplice ma rivoluzionaria: trasformare la pioggia in elettricità grazie a un sottile tubo di plastica e a un particolare flusso d’acqua, detto plug flow.

Sembra un normale impianto idraulico, ma agisce come una batteria naturale alimentata dalla pioggia. A descriverlo è uno studio della National University of Singapore, dove il gruppo guidato dal professor Siowling Soh ha dimostrato come un tubo in plastica lungo appena 32 centimetri e largo 2 millimetri possa generare energia elettrica semplicemente facendo scorrere al suo interno delle gocce d’acqua. Il segreto sta nella modalità con cui l’acqua si muove: non in un flusso continuo, ma in colonne separate da sacche d’aria, creando così il cosiddetto plug flow.

In questo flusso intermittente, ogni “tappo” d’acqua che attraversa la superficie interna del tubo genera una separazione di cariche elettriche, grazie a un fenomeno chiamato elettrificazione da contatto. È lo stesso principio che fa aderire un palloncino ai capelli: quando due materiali si toccano, si scambiano cariche elettriche. In questo caso, il contatto tra l’acqua e il rivestimento interno del tubo accumula cariche opposte alle estremità. Dei fili metallici collegati alla base e alla sommità del tubo raccolgono questa energia, generando elettricità.

Una “batteria da pioggia” funzionale anche su tetti e superfici urbane, senza bisogno di dighe o turbine

Il dispositivo messo a punto dal team non richiede né fiumi né cascate: basta la gravità e una pioggia costante, come quella che cade comunemente sui tetti. Durante i test, il sistema è riuscito ad alimentare 12 lampadine LED per 20 secondi, utilizzando quattro tubi in parallelo.

A differenza delle dighe idroelettriche, che richiedono grandi infrastrutture e determinati vincoli geografici, questo sistema è adatto a contesti urbani e può essere integrato su tetti o in zone piovose, dove le fonti rinnovabili tradizionali non sono facilmente installabili. Secondo Soh, il potenziale è significativo: “La pioggia è abbondante e gratuita. Dobbiamo solo imparare a usarla meglio”.

Un aspetto particolarmente interessante di questa tecnologia è che riesce a superare una barriera storica dell’elettrochimica. Fino a oggi, i dispositivi che cercavano di generare energia sfruttando il contatto tra liquidi e superfici solide si scontravano con il limite della cosiddetta lunghezza di Debye: un’area infinitesimale in cui si separano le cariche, troppo piccola per produrre energia utile, soprattutto in canali di diametro superiore ai 10 micrometri.

Il plug flow invece bypassa completamente questa limitazione. Il flusso discontinuo dell’acqua permette la formazione di cariche elettriche ben oltre la lunghezza di Debye, con una resa energetica superiore al 10% e una densità di potenza di circa 100 watt per metro quadrato. In termini pratici, si parla di una prestazione 100.000 volte superiore rispetto ai precedenti sistemi basati sullo streaming current.

Non è idroelettrico, non è solare: è triboelettrico

Questo nuovo metodo non si basa sul movimento di turbine, come avviene nei sistemi idroelettrici tradizionali, né sulla luce solare. Appartiene invece alla categoria dei generatori triboelettrici, dispositivi che producono energia da attriti, piegamenti o, come in questo caso, dallo scorrere di gocce d’acqua.

Fino ad oggi, la maggior parte delle tecnologie triboelettriche ha avuto difficoltà nel superare le barriere dell’efficienza e della scalabilità. Tuttavia, grazie a questa soluzione minimalista e ingegnosa, la pioggia potrebbe diventare una nuova fonte stabile di energia urbana, in grado di affiancare altre fonti rinnovabili.

Anche la pioggia reale potrebbe produrre più energia del previsto

I ricercatori hanno testato il sistema con diversi tipi di acqua: acqua del rubinetto, salata, calda, fredda. In tutti i casi, il dispositivo ha funzionato. Ma la vera sorpresa arriva dall’analisi del potenziale nella vita reale: i raindrop naturali cadono a una velocità terminale superiore a quella simulata in laboratorio, il che potrebbe aumentare ulteriormente la produzione di energia.

Questa scoperta potrebbe inoltre fornire una spiegazione fisica a fenomeni atmosferici come l’effetto Lenard, responsabile della carica negativa dell’aria vicino a cascate o onde marine. Secondo i ricercatori, anche in natura si formerebbero spontaneamente dei flussi a tappi, tramite schizzi, spruzzi e gocce.

Sebbene il prototipo sia ancora in fase sperimentale, i risultati sono promettenti. Il prossimo passo sarà testare la durata del sistema nel tempo, l’integrazione con impianti esistenti e la resistenza alle condizioni meteo variabili.

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