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Archivi categoria: batterie futuristiche

Le batterie del futuro: oltre 1000 km di autonomia

Roma, 24 apr. -(Adnkronos) – Il più serio handicap delle auto elettriche è la scarsa autonomia. Anche gli ultimi modelli non vanno oltre i 150 chilometri (la Nissan afferma che il suo all-electric Leaf ha un’autonomia di circa 175 chilometri), garantendo una percorrenza poco più che cittadina. E questo a fronte di vetture che hanno un costo, rispetto ad un pari modello, superiore di 5/10 mila euro. Se non sul fronte dei costi sembra però che possa esserci una svolta su quello dell’autonomia; sono state infatti progettate delle nuove batterie agli ioni di litio in grado di assicurare un’autonomia fino a 10 volte superiore, consentendo percorrenze chilometriche nell’ordine degli 800-1.200 chilometri in condizioni ottimali di marcia.
I nuovi accumulatori, frutto di una ricerca promossa da IBM, invece di utilizzare gli ossidi di metalli pesanti, aspirano aria durante il moto del veicolo. Le molecole di ossigeno reagiscono con gli ioni di litio e producono la corrente elettrica che alimenta il motore dell’auto. Durante la carica avviene il processo inverso con l’ossigeno che viene rilasciato nell’atmosfera.
Ma anche l’Italia è presente sul mercato degli accumulatori con prodotti decisamente innovativi. Grazie infatti all’impiego di nano tecnologie sono stati messi a punto modelli di batterie al litio-zolfo, presentate dai ricercatori con un articolo pubblicato sulla rivista scientifica Angewandte Chemie, che possono restituire un’energia di 1.200 w/h per chilogrammo. I nuovi accumulatori potrebbero garantire la crescente domanda di autonomia proveniente sia dal settore delle auto elettriche e ibride che da quello dell’elettronica che richiede fonti di alimentazione per computer e telefoni sempre più performanti e di grande autonomia.
Le nuove batterie sono state ottenute usando del materiale nanostrutturato, costituito da particelle di stagno di millesimi di millimetro incluse in un matrice di carbone. La batteria, che appare molto più sicura rispetto al rischio di infiammabilità ed esplosione, funziona convertendo il solfuro di litio in zolfo e rilasciando ioni di litio. Il processo è reversibile consentendo la ricaricabilità.
Accumulatori con caratteristiche di efficienza sempre maggiori sono richiesti dal settore delle energie rinnovabili. Sia in campo solare che eolico, due fonti energetiche discontinue, è infatti indispensabile poter associare all’impianto di produzione di energia anche un sistema che consenta accumuli nei momenti di punta della produzione per poi assicurare, con il rilascio dell’energia accumulata, l’operatività dell’impianto anche quando mancano sole e vento.
 

Batterie litio-aria: 800 km con una carica, addio benzina?

IBM sta lavorando sulle batterie litio-aria, una soluzione davvero promettente da applicare soprattutto nel campo delle auto elettriche. Secondo l’azienda nel 2020 potremmo avere veicoli in grado di compiere 800 chilometri con una singola carica.
IBM mette nel mirino le batterie litio-aria e si dice pronta a spianare la strada di questa promettente tecnologia. Tale soluzione, su cui si stanno concentrando numerosi atenei tra cui il MIT di Boston, potrebbe far segnare un punto di svolta in numerosi settori, specie in quello delle automobili elettriche. Le attuali batterie agli ioni di litio non offrono un’autonomia elevata o almeno non tale da consentire alle auto a impatto zero di imporsi sulle tradizionali soluzioni a benzina/gasolio (che ci piacerebbe mandare in pensione, dati i prezzi dei carburanti). Si parla di 160 chilometri.
Secondo IBM il 2020 potrebbe essere l’anno della svolta. L’azienda, nell’ambito del Battery500 Project, avrebbe trovato la chiave per rendere le batterie litio-aria finalmente competitive. IBM dice di aver inquadrato e risolto un problema fondamentale di questa tecnologia, aprendo la possibilità alla creazione di batterie in grado di offrire un’autonomia di 800 chilometri.
Con le batterie litio-aria, il caro benzina diventerà un ricordo?
Le soluzioni litio-aria offrono una densità energetica che teoricamente è almeno 1000 volte superiore rispetto a quelle agli ioni di litio. Anziché usare ossidi di metallo per l’elettrodo positivo, le celle litio-aria usano il carbonio, più leggero e in grado di reagire con l’ossigeno dall’aria che lo circonda per produrre energia elettrica.
Il problema principale è l’instabilità chimica, che impatta sulla durata di vita di queste soluzioni durante la ricarica, rendendole di fatto non usabili in ambiti reali. Il fisico Winfried Wilcke, dei laboratori IBM Almaden, ha studiato i processi elettrochimici di queste celle riscontrando che l’ossigeno reagisce non solo con l’elettrodo di carbonio, ma anche con il solvente elettrolitico, che serve a trasportare gli ioni di litio tra i due elettrodi.
Così, se il solvente elettrolitico reagisce con l’ossigeno quando la macchina è in funzione, finirà per esaurirsi. Insieme al collega Alessandro Curioni del laboratorio di ricerca IBM di Zurigo, Wilcke ha usato un supercomputer Blue Gene per realizzare modelli estremamente dettagliati delle reazioni, in cerca di un nuovo solvente elettrolitico. “Ne abbiamo trovato uno davvero promettente”, ha dichiarato Wilcke. Il materiale “magico” non è stato svelato, ma un prototipo di batteria potrebbe essere pronto nel 2013, mentre il debutto commerciale potrebbe avvenire proprio per il 2020.