Scienziati svizzeri sviluppano un’innovativa batteria a base di funghi

La Svizzera ha consolidato ancora una volta il proprio ruolo di leader mondiale nell’innovazione. I ricercatori dei Laboratori federali svizzeri per la scienza e la tecnologia dei materiali (Empa) hanno presentato un’invenzione rivoluzionaria che mette in discussione tutto ciò che sappiamo sull’accumulo di energia: una batteria alimentata interamente da funghi. Non è fantascienza, ma un prototipo concreto e funzionante, che segna una svolta importante verso una tecnologia sostenibile. Mentre il mondo fa i conti con i costi ambientali dell’estrazione del litio, gli scienziati svizzeri cercano risposte sul suolo del bosco.

Il dispositivo, descritto come una «batteria vivente», si basa su un sofisticato processo di stampa 3D in cui cellule fungine vengono integrate direttamente nell’inchiostro di stampa. Questo approccio innovativo consente di costruire con precisione l’architettura della batteria. È fondamentale che, quando è asciutta, la batteria rimanga inattiva e possa essere conservata a lungo. Si attiva soltanto quando viene a contatto con acqua e sostanze nutritive, offrendo una fonte di energia disponibile su richiesta, tanto ingegnosa quanto pratica. Questo sviluppo segna un passo importante per allontanarsi dai metalli pesanti e avvicinarsi a un futuro in cui i nostri dispositivi elettronici funzionano in armonia con l’ecosistema.

A rigore, questo dispositivo è una cella a combustibile microbica, un prodigio di ingegneria biologica che trasforma il metabolismo in elettricità. Il meccanismo si basa sull’interazione dinamica tra due tipi distinti di funghi. All’anodo, il polo negativo, un comune lievito si nutre di zucchero. Elaborando attivamente queste sostanze nutritive, rilascia un flusso di elettroni e funge così da motore della cella.

Sul lato opposto, al catodo, entra in gioco un fungo della carie bianca. Produce un enzima specifico, in grado di catturare gli elettroni in arrivo e condurli fuori dalla cella, completando il circuito. È alchimia biologica nella sua forma più raffinata. La tensione generata non è ancora paragonabile a quella dei generatori industriali, ma l’eleganza chimica del sistema è innegabile. Dimostra che i processi digestivi della natura possono essere sfruttati per alimentare le nostre infrastrutture tecnologiche, in particolare i dispositivi a basso consumo che monitorano il mondo che ci circonda.

Le implicazioni ambientali di questa scoperta sono a dir poco rivoluzionarie. Attualmente siamo sommersi dai rifiuti elettronici: le batterie convenzionali rilasciano sostanze chimiche tossiche e metalli pesanti nelle discariche di tutto il mondo. La batteria svizzera a base di funghi affronta direttamente questa crisi. È biodegradabile al 100%. A differenza delle batterie chimiche, non si limita a decomporsi: ritorna alla terra senza lasciare tracce di tossicità.

Pubblicato nella prestigiosa rivista ACS Sustainable Chemistry & Engineering, lo studio indica in questo aspetto il vantaggio più importante della tecnologia. Quando la batteria raggiunge la fine del suo ciclo di vita, diventa compost invece di costituire un pericolo. Questo cambiamento è fondamentale per l’impiego di sensori monouso in agricoltura. Gli agricoltori possono ora immaginare un futuro in cui i sensori del suolo vengono installati e poi lasciati biodegradare, eliminando il processo costoso e dannoso per l’ambiente di recupero e riciclaggio di migliaia di piccole batterie al litio.

Anche se al momento la batteria non produce grandi quantità di elettricità, il suo potenziale per il monitoraggio a distanza è enorme. L’Empa ha individuato nell’agricoltura e nella ricerca ambientale i principali ambiti di applicazione di questa tecnologia. Nelle valli svizzere più remote o nei vasti campi agricoli, alimentare sensori che misurano l’umidità, la temperatura o la qualità del suolo è sempre stato un problema logistico. Questa batteria a base di funghi offre una soluzione che, una volta installata, non richiede ulteriori interventi e risponde perfettamente alle esigenze dell’agricoltura di precisione moderna.

La ricercatrice responsabile Carolina Reyes e il suo team non si adagiano sugli allori. Stanno lavorando intensamente per migliorare l’efficienza e la durata della batteria. La ricerca si concentra ora su altre specie fungine che potrebbero garantire una produzione di elettricità ancora maggiore. Mentre l’innovazione svizzera continua a spingersi oltre, assistiamo alla nascita di una nuova era in cui i nostri dispositivi vengono coltivati anziché estratti. Non è soltanto una batteria, ma un modello per un futuro tecnologico sostenibile.