Anche se l'umanità ne ha fatto a meno per diversi millenni, oggi è impensabile un mondo che funzioni senza energia elettrica. Il problema è dunque concentrato sul come produrla, vista la domanda crescente in termini esponenziali e le negative ricadute ambientali oltre che economiche conseguenti all'utilizzo della maggior parte dei combustibili. I dispositivi per la produzione di energia elettrica con buone rese e costo e impatto ambientale prossimi allo zero, rappresentano la pietra filosofale della scienza moderna.
Alla sua ricerca si muovono i laboratori di tutto il mondo, non ultimo il centro di ricerca dell'Istituto Italiano di Tecnologia presso il Politecnico di Torino. Con questa istituzione ha collaborato Tonia Tommasi, con un progetto di ricerca dedicato alle celle a combustibile microbiche (MFC) per il recupero di elettricità da rifiuti organici agro-industriali.
Le celle a combustibile tradizionali sono dispositivi elettrochimici deputati alla produzione di energia attraverso l'utilizzo di idrogeno e ossigeno e senza la necessità di combustione termica. Offrono pertanto alta efficienza e minori costi in termini di inquinamento da CO2, ma grandi difficoltà, rischi e limitazioni legati alle necessità di stoccaggio dell'idrogeno, non ultima la temperatura estremamente bassa di conservazione. Le celle a combustibile microbiche su cui ha concentrato le sue ricerche Tonia Tommasi, sono un'alternativa estremamente interessante a quelle tradizionali.
Non sono alimentate da idrogeno, bensì da materiale organico quale composti di glucosio o rifiuti organici, e la produzione di energia elettrica è frutto dell'attività di degradazione della materia organica operata dai batteri espressamente presenti nella cellula. Questi dispositivi offrono un doppio vantaggio: non essendo alimentati a idrogeno - gas infiammabile - sono indubbiamente più sicuri, e giacché i microrganismi operano a temperature comprese tra i 18-25°C, contro quelle molto più basse richieste dall'idrogeno, permettono anche di ridurre notevolmente i costi energetici di funzionamento. Inoltre, poiché il materiale biologico degradato dai batteri per produrre energia può essere costituito da rifiuti organici di provenienza urbana, agricola e industriale, le celle a combustibile microbiche rappresentano un dispositivo virtuoso in grado di smaltire rifiuti e contemporaneamente produrre energia a costo bassissimo.
La ricerca non si è ovviamente fermata qui, ma continua con l'intento di selezionare le biomassa più adatte a essere utilizzate come combustibile, e i microrganismi più idonei a fungere da catalizzatori nel processo di degradazione e produzione di energia, per portare queste innovative celle microbiche a una migliore efficacia, stabilità e longevità.
