Roma – Quando le piante attingono acqua dalle radici per nutrire gli steli e le foglie producono un potenziale elettrico che, se si rispettassero i loro ritmi circadiani, potrebbe essere sfruttato come fonte di energia rinnovabile. Lo rivela uno studio condotto dai ricercatori dell’Indian Institute of Technology Kharagpur, pubblicato questa settimana su Physics of Fluids, dell’AIP Publishing. Come tutti gli esseri viventi, le piante sono soggette a un ritmo circadiano, l’orologio biologico che segue i cicli del giorno e della notte e influenza i processi biologici. Nelle piante, questo ciclo giornaliero comprende la cattura dell’energia luminosa per la fotosintesi e l’assorbimento di acqua e nutrienti dal suolo durante il giorno e il rallentamento dei processi di crescita durante la notte. Gli scienziati hanno descritto in dettaglio il modo in cui i processi biologici producono tensione nelle piante e l’impatto dei cambiamenti ciclici del giorno e della notte su questa tensione.
L’idraulica delle piante guida il processo biologico che sposta i fluidi dalle radici agli steli e alle foglie delle piante, creando un potenziale elettrico, o tensione, nel processo. Questo studio ha esaminato da vicino le differenze di tensione causate dalle concentrazioni di ioni, dai tipi di ioni e dal pH del fluido trasportato dalle piante, collegando i cambiamenti di tensione al ritmo circadiano della pianta, che provoca regolazioni giorno e notte. Secondo gli autori, questa creazione di tensione costante e ciclica potrebbe essere sfruttata come fonte di energia.
CREDITO
Aniruddha Guha
“Questo potenziale di streaming, essenzialmente una conseguenza dell’energia naturale raccolta nella pianta, offre una fonte di energia rinnovabile che è continua e può essere sostenibile per lunghi periodi”, ha detto Suman Chakraborty, autore dello studio. “La domanda a cui volevamo rispondere era: quanto potenziale può produrre e in che modo il potenziale elettrico è influenzato dall’orologio biologico della pianta?”, ha continuato Chakraborty. Per scoprirlo, i ricercatori hanno inserito degli elettrodi negli steli dei giacinti d’acqua e hanno attaccato dei serbatoi con elettrodi a pezzi di bambù per esaminare da vicino come cambia il potenziale elettrico a seconda dei tipi di ioni, della concentrazione di ioni e del pH del fluido che scorre attraverso le piante. “Il nostro momento “eureka” è stato quando i nostri primi esperimenti hanno dimostrato che è possibile produrre elettricità con un ritmo ciclico e il preciso collegamento tra questo e il ritmo giornaliero intrinseco della pianta”, ha raccontato Chakraborty. “Siamo riusciti a individuare con precisione il modo in cui questo ritmo è legato alla traspirazione dell’acqua e agli ioni che la pianta trasporta attraverso la risalita della linfa”, ha proseguito Chakraborty. Lo studio ha quantificato la risposta di tensione originata dal movimento degli ioni attraverso i percorsi della pianta che si allineano in modo univoco con i ritmi giornalieri della pianta. Gli autori hanno scoperto che le piante possono moderare attivamente il flusso di fluido, o linfa, in sincronia con i cicli del giorno e della notte. Inoltre, gli scienziati hanno scoperto che il potenziale di flusso elettrico aumenta con la diminuzione della concentrazione di ioni o l’aumento del pH nel fluido. “Non solo abbiamo riscoperto il ritmo elettrico delle piante, articolandolo in termini di tensioni e correnti, ma abbiamo anche fornito indicazioni su come sfruttare potenzialmente l’energia elettrica prodotta dalle piante in modo sostenibile, senza alcun impatto ambientale e senza alterare l’ecosistema”, ha dichiarato Chakraborty. “I risultati ottenuti potrebbero aiutare a sviluppare sistemi biomimetici ispirati alla natura in grado di affrontare la crisi energetica globale con una soluzione ecologica e sostenibile in cui piantare un albero non solo allevia la crisi del cambiamento climatico e del declino della qualità ambientale, ma fornisce anche un modo per sfruttare l’elettricità da esso”, ha concluso Chakraborty. (30Science.com)
