La Terra è un immenso generatore di energia: gli scienziati sono riusciti a estrarre elettricità dalla sua rotazione

Gli esperimenti supportano una controversa proposta di generare elettricità dalla rotazione del nostro pianeta utilizzando un dispositivo che interagisce con il campo magnetico terrestre. "Sembra pazzesco", afferma Chris Chyba della Princeton University, parlando del cilindro magnetico cavo da lui costruito per generare elettricità sfruttando il campo magnetico terrestre.

Il cilindro non si muove, almeno non in laboratorio, ma ruota insieme al pianeta e quindi è attratto dal campo magnetico terrestre.

"Si presume che si tratti di una macchina a moto perpetuo", afferma Chyba, ma i suoi calcoli mostrano che l'energia ottenuta deriva dall'energia di rotazione del pianeta. Lui e i suoi colleghi riferiscono che, quando il cilindro viene tenuto perpendicolare al campo magnetico terrestre, vengono generati 18 microvolt (µV). Adesso dovranno convincere altri scienziati che l'effetto è reale.

Energia pulita sfruttando la rotazione della Terra

Il ricercatore Chyba ha iniziato a interessarsi alla generazione di elettricità circa un decennio fa, mentre studiava un possibile meccanismo di riscaldamento delle lune in movimento attraverso il campo magnetico di un pianeta.

Si chiedeva se un effetto simile potesse verificarsi sugli oggetti sulla superficie terrestre. A prima vista sembra impossibile. La forza magnetica può essere calcolata: ad esempio, gli elettroni di un oggetto metallico in un laboratorio di Princeton si muovono a 350 metri al secondo attraverso il campo magnetico locale di 45 microtesla, generando una forza per carica di circa 10 millinewton per coulomb.

Ma quegli elettroni si riorganizzano rapidamente sulla superficie del metallo, creando un campo elettrico di 10 millivolt al metro che annulla esattamente la forza magnetica. Tuttavia, Chyba si è reso conto che potevano esserci situazioni in cui gli elettroni non potevano disporsi secondo uno schema tale da annullare la forza magnetica.

Una situazione di non annullamento si verifica in un cilindro cavo di ferrite di manganese e zinco. Questo materiale è sia uno scudo magnetico che un debole conduttore, due proprietà essenziali che consentono l'accumulo di una piccola tensione sul cilindro quando questo è correttamente posizionato nel campo magnetico terrestre. Almeno questa era l'idea proposta da Chyba e Kevin Hand del Jet Propulsion Laboratory in California nel 2016.

Poco dopo, sono emerse critiche a questa proposta, alcune basate su argomentazioni teoriche, altre su prove sperimentali. Ma Chyba e Hand hanno difeso la proposta con più teoria, anche se sapevano che era necessaria una dimostrazione sperimentale e hanno iniziato a lavorarci.

Thomas Chyba, un fisico applicato del New Mexico (fratello di Chris Chyba), ha contribuito a questo sforzo. I ricercatori hanno acquisito un cilindro cavo di ferrite di manganese e zinco lungo 30 cm e largo 2 cm e lo hanno orientato da nord a sud con un angolo di 57° rispetto al suolo.

Questa posizione era perpendicolare sia al campo magnetico terrestre sia alla direzione del suo moto rotatorio, una disposizione che, secondo i ricercatori, avrebbe fornito la massima tensione. Hanno posizionato un elettrodo a ciascuna estremità del cilindro e ne hanno registrato la tensione. A scopo di confronto, hanno anche effettuato misurazioni della tensione ruotando il cilindro di 90° (orientamento della tensione zero) e di 180° (orientamento della tensione invertito).

Risultati di successo

Nell'interpretazione dei dati, il team ha dovuto fare i conti con un fenomeno dipendente dalla temperatura, chiamato effetto Seebeck, che genera una piccola tensione quando un materiale è più caldo a un'estremità rispetto all'altra. I ricercatori hanno scoperto che l'effetto potrebbe spiegare parte della tensione misurata.

Tuttavia, hanno dimostrato che esisteva un segnale aggiuntivo di 18 µV che dipendeva dall'orientamento del cilindro. Questo segnale non è comparso quando i ricercatori hanno testato diversi cilindri di controllo, tra cui un cilindro solido di ferrite di manganese e zinco, per il quale la loro teoria non prevedeva alcun effetto.

Hanno concluso che questa tensione aggiuntiva era generata dal movimento attraverso il campo magnetico terrestre. Chyba afferma che il passo successivo sarà che un team di ricerca indipendente tenti di riprodurre i risultati. Se confermato, immaginiamo che la configurazione potrebbe essere ottimizzata per la produzione di energia.

Molti componenti cilindrici in miniatura potrebbero essere collegati in serie per produrre una quantità utile di tensione.

Proposta controversa, la posizione del fisico italiano Carlo Rovelli

Yong Zhu, esperto di microelettronica presso la Griffith University in Australia, non è convinto dalle prove. "Ci sono molti fattori che possono produrre segnali microvolt", afferma, tra cui la capacità parassita e le correnti parassite. Per escludere tutte queste possibilità saranno necessarie ulteriori prove sperimentali, aggiunge Zhu.

Carlo Rovelli, fisico teorico dell'Università di Aix-Marsiglia in Francia, è più favorevole all'idea. Il fisico italiano sottolinea che l'energia si conserva per una carica elettrica che si muove in un campo magnetico uniforme, il che sembra escludere l'effetto.

Tuttavia, poiché le cariche negli esperimenti si muovono in un materiale solido, afferma Rovelli, questo argomento non è rilevante. "Forse esiste una versione più sottile dell'argomentazione che esclude questa possibilità; non lo so", afferma. "In ogni caso è una storia molto interessante."

Fonti della notizia

Christopher F. Chyba, et al. “Experimental demonstration of electric power generation from Earth's rotation through its own magnetic field”. Physical Review Research. 19 de marzo de 2025.

Michael Schirber. “Attempt to Harness Energy from Earth’s Rotation“. Physics Magazine. 19 de marzo de 2025.