Meghana Bollimpalli: Arkansas Teen aiuta a creare un supercondensatore a basso costo

L'estate prima che entrasse in terza media, Meghana Bollimpalli visitò la famiglia in India, viaggiando con il suo nonno politico nelle comunità rurali e testimoniando quanto fosse diversa la vita rispetto alla sua casa a Little Rock, in Arkansas. All'epoca, non aveva idea che l'esperienza l'avrebbe portata sulla strada per lavorare su un supercondensatore accessibile che aveva guadagnato il massimo dei voti in una fiera nazionale della scienza nel 2018. Voleva semplicemente aiutare.

"Le persone in queste comunità devono camminare per quattro miglia ogni singola mattina per ottenere acqua che non fosse nemmeno pulita", ha detto Bollimpalli, ora dirigente di una scuola superiore alla Little Rock Central High School, Inverso. "Vedendo questo, e vedendo tutti i problemi di salute che provenivano da malattie trasmesse dall'acqua, sono stato davvero colpito da questo. Credo di aver sempre saputo che non tutti nel mondo avevano accesso all'acqua pulita, ma non sapevo quanto sarebbe stato male finché non l'ho visto."

Ha continuato a progettare un filtro per l'acqua economico a base di segatura, fondi di caffè e terracotta che ha distribuito tra le comunità rurali in India - il suo sforzo per aiutare alcuni dei 163 milioni di persone che non hanno accesso all'acqua potabile. "Vedendo ciò, ero come, 'Oh mio dio, in realtà ho fatto qualcosa che ha avuto un impatto reale sulla vita di qualcuno'", dice.

Ora, cinque anni dopo, continua la sua missione per affrontare problemi scientifici con soluzioni economicamente fattibili applicando la sua ingegnosità ai supercondensatori, i piccoli dispositivi elettronici incredibilmente costosi che immagazzinano enormi quantità di energia elettrica e hanno il potenziale per produrre un enorme impatto sull'energia pulita. ("Ogni anno, scelgo un argomento diverso nelle scienze ambientali per fare ricerca", dice.) Il suo progetto - una versione molto più economica e selvaggiamente inventiva del dispositivo costoso - si è assicurato il secondo posto e il premio Young Scientist all'Intel Fiera internazionale della scienza e dell'ingegneria nell'ottobre 2018.

Per Bollimpalli, la connessione tra i supercondensatori e le vite delle persone comuni è chiara. La limitata capacità di stoccaggio di energia è uno dei principali ostacoli che impedisce alle persone di adottare più ampiamente fonti energetiche alternative come l'elettricità generata dal sole e dal vento. Se gli scienziati possono trovare modi più economici e semplici per immagazzinare l'energia generata da fonti rinnovabili, allora il mondo avrà un percorso più chiaro verso l'adozione di energia non petrolifera.

Tuttavia, come ha appreso, i supercondensatori sono non economico.

"Per fare in modo che un supercondensatore funzioni, ha bisogno di un elettrodo, e questi elettrodi sono migliaia di dollari perché sono fatti di cose come platino, palladio, oro e diamanti", dice Bollimpalli. "Quindi, osservando ciò, e vedendo quanto erano già applicabili, volevo trovare un modo per ridurre il costo degli elettrodi per rendere ancora più applicabili i supercondensatori e rivoluzionare le loro applicazioni nel settore energetico".

Nella ricerca di persone che lavoravano su supercondensatori più economici, si trovò nel laboratorio di Noureen Siraj, Ph.D., assistente professore di chimica all'Università dell'Arkansas, a Little Rock. Una studentessa di Siraj, Samantha Macchi, aveva già lavorato a un progetto del genere per circa un anno e mezzo, cercando di ricavare elettrodi supercondensatori da materiali comuni come foglie di tè, melassa e un forno a microonde da cucina di base - umili origini per un dispositivo high-tech. Siraj e Macchi hanno portato Bollimpalli nel progetto per conoscere il lavoro, che ha successivamente presentato all'ISEF. Nel frattempo, Macchi e Siraj hanno pubblicato la ricerca risultante a gennaio sulla rivista Selezione chimica.

All'inizio, Bollimpalli era stato assegnato a un altro progetto in laboratorio, ma quando ha scoperto il lavoro sui supercondensatori, ha chiesto di cambiare attività. Siraj, che è abituato ad avere studenti delle scuole superiori, apprende il lavoro della sua squadra, rapidamente obbligato.

"Ha imparato rapidamente tutti i protocolli e in realtà è stata in grado di spiegare. Ha portato un'intesa che manca in molti studenti delle scuole superiori ", racconta Siraj Inverso. "È davvero brava ad assorbire le informazioni." Hanno lavorato insieme instancabilmente per aiutare Bollimpalli a inchiodare la presentazione che avrebbe poi consegnato all'ISEF.

"Ha praticato con me così tante volte, e so che ha capito il materiale", ricorda Siraj.

Anche se l'ha conosciuta dal suo ritorno da quell'estate in India, Bollimpalli ha lasciato il laboratorio di Siraj e l'esperienza ISEF con una comprensione ancora più profonda di come gli scienziati dovrebbero pensare se vogliono cambiare il mondo in meglio.

"Questa era una connessione che ho riconosciuto attraverso le mie ricerche", ricorda. "Ogni volta che fai una ricerca, devi assicurarti che la tua ricerca sia sia scientificamente fattibile sia economicamente fattibile perché se il prodotto che stai progettando o progettando non è economico, nessuno lo userà. Deve essere una parte dell'economia che esiste già."

Andando avanti, Bollimpalli spera di portare la sua comprensione delle realtà economiche della scienza nella sua istruzione superiore e oltre. È stata accettata alla Washington University di St. Louis, dove ha in programma una doppia specializzazione in chimica ambientale ed economia. Dopo il college, dice che vuole trovare un lavoro che le consenta di perseguire la scienza che si rivolge alle realtà economiche.

"Sono davvero interessato a trovare modi per collegare economia e scienza".