Generatore elettrostatico, cos’è e perché si usa

Più o meno tutti sanno cosa sono le cariche elettrostatiche, forse non perché e come si formano, ma molti le hanno sperimentate nella propria quotidianità, ad esempio prendendo piccole scosse elettriche al momento di scendere dall’auto e toccare la portiera, o quando ci si sfila un maglione o un altro indumento.

Si potrebbe pensare che queste piccole cariche elettriche non servano a nulla, anzi siano solo fastidiose. In realtà non andrebbero però sottovalutate, visto che in alcuni contesti possono causare non pochi problemi, in altri invece possono rivelarsi utili e pertanto vengono appositamente create.

In condizioni normali gli atomi che compongono la materia e in particolare alcune categorie di materiali, come quelli detti isolanti (ad esempio le materie plastiche), sono elettricamente neutri, in quanto hanno il medesimo numero di elettroni e protoni, che ruotano attorno al nucleo.

Attraverso il fenomeno della polarizzazione però, questa situazione può cambiare, a causa di sollecitazioni come frizioni, compressioni, separazioni, induzioni e sfregamenti, ma anche in presenza di specifiche condizioni ambientali, come rilevanti e magari brusche variazioni di temperatura o di umidità, gli atomi possono perdere elettroni o protoni e con essi il loro iniziale equilibrio o neutralità elettrica.

Lo squilibrio elettrico porta alla polarizzazione, se due oggetti con cariche diverse entrano in contatto o semplicemente si avvicinano troppo, ecco che si possono verificare delle piccole scariche elettrostatiche.

Un generatore elettrostatico è un particolare dispositivo elettromeccanico che crea elettricità statica che può servire ad esempio a far aderire o a separare dei materiali durante alcune fasi di lavorazione, senza dover utilizzare particolari prodotti adesivi o approcci meccanici, più complessi e costosi.

Questi dispositivi in genere creano corrente elettrica continua, ad alta o bassa tensione, attraverso l’effetto triboelettrico, o induzione elettrostatica, così come anche con una combinazione dei due fenomeni.

Creare e naturalmente tenere sotto controllo l’energia statica può servire in numerosi differenti contesti produttivi, ad ottimizzare alcuni processi strategici.

Spesso in realtà si ha il problema opposto, ovvero non si desidera creare intenzionalmente delle cariche, ma si devono tenere sotto controllo e possibilmente eliminare quelle che si formano durante processi che sollecitano i materiali, ad esempio quando questi vengono movimentati da macchinari che operano a velocità elevate. Cosa comune nelle moderne linee di produzione, altamente automatizzate.

Le cariche generate da squilibri elettrici, possono rivelarsi piuttosto insidiose, in quanto possono causare rallentamenti o blocchi della produzione, scosse agli operatori e altre criticità in grado potenzialmente di andare ad impattare in modo negativo e rilevante sul fatturato aziendale.

In questo caso i dispositivi a cui guardare saranno le cosiddette barre antistatiche, in grado di ionizzare l’aria nelle zone di interesse, per andare a ricreare l’iniziale equilibrio tra elettroni e protoni, eliminando le cariche indesiderate.

Non esistono in senso assoluto cariche buone o cattive, utili o dannose, dipenderà come ovvio dal contesto in cui ci si trova ad operare e dai risultati che ci si prefiggono. Ad ogni modo va sempre sviluppata la giusta consapevolezza su opportunità e criticità, così da indirizzarsi verso le migliori soluzioni tecniche possibili, disponibili sul mercato.