Il concetto di energy harvesting è strettamente legato alla consapevolezza di essere immersi in un sistema, il nostro mondo, in cui l’energia è ovunque e, proprio per questo, può essere recuperata in moltissimi modi.

Non a caso, il termine energy harvesting (letteralmente “mietere energia”) è spesso sostituito con il corrispettivo power scavenging, che invece ci riporta al “cercare energia tra i rifiuti”; vediamo quindi come la produzione di energia da fonti rinnovabili non è solo legata allo sfruttamento dell’energia solare, dell’energia cinetica fornita dal vento o delle risorse geotermiche (giusto per citare le più classiche), ma anche alle onde elettromagnetiche o all’energia cinetica fornita dalle onde del mare.

Un esempio tipico di energy harvesting è quello dei gradienti termici, differenze di temperatura che possono ritrovarsi in moltissimi contesti (soprattutto industriali), ma che non garantiscono ancora recuperi apprezzabili; interessanti sono anche le vibrazioni meccaniche, rintraccabili facilmente in ogni tipologia di ambiente (dalle macchine industriali agli elettrodomestici) e capaci di garantire discrete quantità di potenza.

Da fonti così diverse, si ottengono ovviamente quantitativi di potenza molto diversi tra loro, che fanno dai nanowatts (ovvero un miliardesimo di watt) fino a sfiorare il watt per centimetro cubo.

La diversità delle fonti d’approvvigionamento, d’altro canto, porta anche a costi non trascurabili in funzione di un continuo adattamento alla sorgente d’energia disponibile; non a caso, i ricercatori impegnati nel campo dell’harvesting investono gran parte delle loro energie nella progettazione di sistemi ibridi capaci di recuperare potenza da diverse fonti.

Ma l’harvesting non è solo questo; può anche essere progettato come alternativa all’uso della batteria, così come può rappresentare una importantissima fonte d’innovazione nel campo dei dispositivi mobili.

Ad esempio, grazie all’harvesting (e ai sensori wireless per esso impiegati) si potranno implementare le tecnologie

Una panoramica sull'harvesting
Una panoramica sull’harvesting

legate alla domotica, all’assistenza medica remota o all’analisi dei flussi di materiali, rendendo possibile il loro utilizzo nei luoghi più inaccessibili.

Tutto questo, grazie alla possibilità di garantire ai dispositivi un’autoalimentazione perpetua.

Il settore dell’harvesting si sta dimostrando estremamente fecondo, non solo dal punto di vista tecnologico e scientifico, ma anche e soprattutto dal punto di vista economico.

Per rendere al meglio l’idea, la società leader nel mercato degli energy harvesters nel Regno Unito, la Perpetuum (http://www.perpetuum.com/), ha realizzato un micro generatore capace di convertire le vibrazioni delle arterie coronariche in energia elettrica utile per alimentare la batteria di un pacemaker, in collaborazione con l’Università di Southampton.

I dispositivi auto-alimentanti senza fili sono realizzati da società come la EnOcean, Micropelt, Mide’-Volture e ritrovano la loro utilità, principalmente, nell’efficientamento energetico e nel risparmio sulle spese per la realizzazione di sistemi di distribuzione.

Anche importanti multinazionali, come Philips e IBM, stanno investendo pesantemente nel settore dell’harvesting, soprattutto nello sviluppo di circuiti integrati volti al risparmio in termini di potenza.

Alessandro Mercuri