iissVOLTA

Gli scienziati di tutto il mondo stanno cercando di creare una batteria ricaricabile che non usi il litio: si è provato con il sodio, il magnesio, e persino con le foglie di quercia.

Slideshow Image

Gli accumulatori di energia, detti anche batterie o pile, sono presenti in molti degli apparati alimentati ad energia elettrica che ci circondano e rendono la nostra vita di tutti i giorni un po' migliore. Autonomia, tempo di ricarica, peso e dimensioni sono i fattori critici per lo sviluppo in applicazioni quali i dispositivi portatili come smartphone, tablet e computer portatili. L'evoluzione degli accumulatori sarà particolarmente importante per la diffusione dell'auto elettrica. Segui tutto questo su iissvolta.it, il portale nominato in onore dell'inventore della batteria, il fisico genovese Alessandro Volta. Buona lettura!

Tutte le alternative per nuove batterie ricaricabili

Esse sono cioè un presupposto indispensabile per poter fruire delle fonti di energia rinnovabile, affrancando una volta per tutte l’umanità dalla dipendenza dal petrolio. Negli anni passati molto è stato fatto, e le attuali batterie offrono delle buone caratteristiche, ma esiste sempre un margine di miglioramento e studiosi e ricercatori in tutto il mondo quotidianamente lavorano per trovare soluzioni sempre più efficaci. Tra le ultimissime novità che arrivano dal mondo della ricerca ci sono tre diverse strade percorribili che, a detta di chi le ha intraprese, potrebbero in futuro rappresentare una svolta nel campo dell’immagazzinamento di energia. La prima è quella proposta dai ricercatori dell’Istituto Federale di tecnologia Eth di Zurigo, i quali hanno provato a sostituire il litio, che presenta dei notevoli problemi di sicurezza, con la graffite, che però ha una capacità di assorbimento decisamente inferiore al litio. Inoltre, spiega uno degli studiosi dell’istituto svizzero, Marc Walter, questi elementi sono tutti piuttosto costosi, e quindi rendono le batterie poco convenienti. Per questo Walter ha cercato dei materiali sostitutivi, che abbiano le stesse prerogative ma che siano più economici, mettendo a punto un prototipo che usa il sodio e il magnesio. Il magnesio costa poco perché abbonda sulla crosta terrestre; inoltre una batteria che utilizzi il magnesio è anche ecologica, perché costituita da materiali compatibili con l’ambiente (oltre al magnesio, contiene solo pirite e sodio). La pecca di tale dispositivo è la sua bassa efficienza, se paragonata ad una tradizionale batteria agli ioni di litio; non si dispera però in futuro di poterne migliorare le performance. Una seconda alternativa viene invece dall’Università di Cambridge e dal team di ricercatori guidato da Tao Liu. Questo gruppo sta cercando di mettere a punto una batteria ricaricabile litio-aria con un elettrodo al grafene, secondo quanto annunciato sulla rivista “Science”. La caratteristica principale di questo dispositivo è l’alta efficienza: infatti riesce a sopportare 2 mila cicli di carica e scarica; inoltre si ricarica con acqua e al suo interno non avvengono le reazioni chimiche che in genere rendono meno lunga la vita media di altre batterie simili. La terza possibilità sulla quale stanno studiando gli scienziati dell’Università del Maryland è di certo la più curiosa e innovativa di tutte. Si tratta infatti di una pila ricaricabile che come elemento base usa nientemeno che le foglie di quercia. Un gruppo di ricerca guidato da Hongbian Li ha infatti tentato questa strada. Da tempo il team di Li sta cercando di escogitare una soluzione valida per le batterie al sodio. Si sono tentati molti materiali alternativi, quali le bucce di banana, la torba, o il legno. L’idea era quella di trova una sostanza economica, abbondante ed ecologica. Alla fine, la soluzione ideale sono sembrate le foglie di quercia. Le foglie sono dispositivi progettati in natura per immagazzinare l’energia solare, attraverso la fotosintesi clorofilliana. Una foglia di quercia sottoposta a pirolisi, ovvero scaldata per un’ora a 1000 gradi, dà origine ad una nan struttura di carbonio che, insieme al sodio, soddisfa in pieno tutte le necessità di una batteria ricaricabile. Adesso i ricercatori del Maryland condurranno esperimenti anche su foglie di altri tipi di albero, al fine di ottenere presto una reale alternativa alle batterie al litio.