Studio e realizzazione di un prototipo di pavimentazione a recupero energetico

L'obiettivo del seguente progetto di Tesi è la realizzazione di un prototipo di pavimentazione che recupera l’energia dissipata derivante dalle sollecitazioni meccaniche del calpestio umano, tematica in forte sviluppo tecnologico nell'ambito dell'Energy Harvesting. Ai fini della scelta del materiale che possa meglio essere implementato nella realizzazione del dispositivo, sono stati studiati polimeri che esibiscono un comportamento da piezoelettrete, ovvero hanno la peculiarità di poter trasdurre un impulso meccanico in una risposta elettrica. In particolare, sono state realizzate membrane polimeriche nanofibrose con caratteristiche da piezoelettrete utilizzando una tecnologia innovativa eco-friendly e low cost: l'elettrofilatura, che permette la produzione di fibre continue a partire da un getto elettrostaticamente carico di una soluzione polimerica. In seguito alla caratterizzazione elettrica e morfologica, le membrane realizzate in laboratorio sono state confrontate con un elettrete commerciale: le prime presentano efficienze di conversioni limitate, ma mostrano ampi margini di ottimizzazione in seguito a studi maggiormente approfonditi. Poiché la membrana commerciale ha prestazioni più elevate, è stata implementata nella realizzazione del dimostratore, in seguito a prove di caratterizzazione elettrica, test di invecchiamento termico e analisi morfologiche. Il dispositivo è stato realizzato mediante una stampante 3D per velocizzarne la fase di prototipazione ed è stato sottoposto a diverse prove sperimentali al fine di valutarne le prestazioni energetiche e i parametri che necessitano miglioramenti per ottenere un'ottimizzazione prestazionale. Il pavimento a recupero energetico è una tecnologia che permette di generare energia pulita promuovendo lo sviluppo di sistemi innovativi per ridurre i consumi.