Le sfide nel settore dello sviluppo sostenibile sono sempre più impegnative e, a volte, per trovare delle buone idee occorre uscire dall’ordinario e pensare “out of the box”. Ecco allora che dal cibo nasce una nuova ispirazione per una batteria che si può anche mangiare.

La batteria che si mangia è un’invenzione tutta italiana, che si è meritata l’inserimento nella prestigiosa lista “200 Migliori Invenzioni” del 2023 della rivista americana Time e una menzione speciale della giuria, prima volta per l’Italia, per il profondo impatto che questa ricerca può generare nel cambiamento dei nostri stili di vita.

Come è nata la batteria che si mangia

La batteria commestibile, il primo prototipo mai realizzato al mondo, è frutto di una ricerca nel settore della elettronica alimentare condotta dal team di Mario Caironi, coordinatore del Printed and Molecular Electronics Laboratory al Centro di IIT a Milano, l’Istituto Italiano di Tecnologia.

I ricercatori hanno concentrato i loro studi sui pericoli provocati dalle normali batterie, con componenti metalliche nocive, nel caso di una ingestione accidentale.

Da qui l’idea di utilizzare dei materiali alimentari che fossero innocui per l’organismo, in caso di ingerimento, e, al tempo stesso, in grado di produrre l’energia necessaria per l’utilizzo di dispositivi elettronici edibili.

L’elettronica commestibile è un settore in forte sviluppo per la produzione di apparecchi, anche miniaturizzati, che possono essere utilizzati in fase di diagnostica medica e per lo studio dei processi di digestione del cibo.

Come funziona la batteria commestibile

I materiali della batteria sono normali alimenti di uso comune: mandorle, capperi, carbone attivo, alga nori, cera d’api e oro alimentare.

La riboflavina, comune vitamina B2 presente nelle mandorle, agisce da anodo, mentre la quercetina, che si trova nei capperi, funge da catodo. Questi elementi riescono a trattenere e rilasciare la carica elettrica in maniera continuativa, fungendo da polo positivo e negativo.

Il carbone attivo, ricavato dalle noci di cocco, si utilizza per aumentare la conducibilità elettrica e l’elettrolita è a base d’acqua.

Il separatore, necessario per evitare cortocircuiti, è stato realizzato con un’alga nori, un’alga marina utilizzata per preparare il sushi, e gli elettrodi sono stati poi ricoperti da un involucro in cera d’api dal quale fuoriescono due contatti in oro alimentare.

La batteria, così realizzata, è in grado di funzionare a 0,65 V, una tensione molto bassa che non crea problemi al corpo umano se ingerita, e può fornire una corrente di 48 μA per 12 minuti, sufficiente per alimentare un piccolo dispositivo elettronico, come ad esempio un LED a bassa potenza.

Le applicazioni di questo rivoluzionario prodotto sono numerose così come è sorprendete la possibilità di creare apparati meno pericolosi per la salute umana e più rispettosi dell’ambiente.

Le possibili applicazioni

I primi esperimenti con l’innovativa batteria che si mangia sono stati effettuati fuori dal corpo umano ma l’intenzione è di utilizzarla nei processi di food monitoring per comprendere meglio il funzionamento di alcuni meccanismi digestivi, monitorare il sistema gastrointestinale, fornire informazioni sull’efficacia dei farmaci e sulle condizioni di salute della persona. Il tutto operando con strumenti meno invasivi, più piccoli e meno pericolosi per la salute umana.

La sicurezza di un simile dispositivo è un altro aspetto da sottolineare perché alcune delle normali batterie sono purtroppo molto facili da ingerire, per via delle dimensioni ridotte, e sono pericolose soprattutto per i bambini. In più, i materiali utilizzati nelle batterie comuni sono tossici per l’uomo e l’elettrolisi dell’acqua è un fenomeno molto rovinoso se si verifica nello stomaco.

Le batterie alimentari -che sono anche ricaricabili- hanno una pericolosità quasi nulla, e quindi potrebbero essere impiegate anche nel settore dei giocattoli e dei prodotti per l’infanzia, garantendo maggiore sicurezza per i bambini in caso di un ingerimento accidentale.

Sfide green e soluzioni innovative dal mondo delle batterie

Con questa innovazione, la ricerca italiana ha dimostrato la concreta possibilità di realizzare delle batterie a basso impatto ambientale e più sicure per l’uomo, ispirando eventuali ulteriori ricerche e sperimentazioni.

Del resto, il settore delle batterie, soprattutto nel campo delle automobili alimentate con l’elettricità, è in forte crescita, con molte idee in fermento e sfide da affrontare, prime fra tutte l’autonomia limitata, lo smaltimento, l’eventuale riciclo di quelle esauste, e i problemi legati alla produzione con materiali difficilmente reperibili e potenzialmente inquinanti. Tuttavia, la diffusione sempre maggiore delle colonnine di ricarica rende l’impiego delle auto elettriche e ibride una scelta più facile.

Per quanto riguarda le batterie per EV, si stanno sviluppando diverse tipologie in grado di sfruttare materiali e tecnologie alternativi: batterie quantiche, batterie alimentate a sale, batterie a gravità, batteria cell-to-body e Blade Battery sono solo alcuni esempi.