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Batteria super energetica

 Foto: batteria super energetica


Foto: batteria super energetica

Solo dieci anni per realizzare la batteria energetica del futuro: ora si vuole mandare in pensione l’ormai obsoleto motore a scoppio attraverso un ultracondensatore a nanotubi di carbonio.

Tutto è iniziato nel 2003, quando si voleva scoprire un sistema per accumulare energia efficiente quanto quello dei combustibili fossili: un litro di benzina contiene, infatti, ben 35 volte l’energia immagazzinata in una batteria classica al piombo e 6 volte quella presente in una batteria al litio, come noto la più usata fra le auto elettriche di ultima generazione. Per ottenere quest’importante risultato ci si è orientati con decisione sulle nanotecnologie e si è cominciato a lavorare su microscopici nanotubi di carbonio, prima nel Laboratory for Electromagnetic and Electronic Systems del Mit, poi nella società FastCap Systems, che si è aggiudicata due importanti finanziamenti dal Governo statunitense e grazie a quei 7,5 milioni di dollari è stata messa al centro dell’attenzione degli investitori privati, tanto da essere stata inserita da CnnMoney fra le cinque startup energetiche dalle maggiori prospettive e ora sta ricevendo talmente tante offerte di finanziamento da doverne rifiutare qualcuna. Così è nato l’ultracondensatore Ulysses: dieci volte più capace dei rivali, potente, economico, sicuro e in grado di rimpiazzare le batterie tradizionali in diverse applicazioni industriali, fra cui gli impianti geotermici che ricavano il calore dalla terra per, poi, convertirlo in energia elettrica.

E questo è solo il principio, perchè la ricerca ovviamente continua. L’obiettivo, infatti, è quello di diventare in breve il nuovo standard per i veicoli ibridi, sostituendo le vecchie batterie al litio, costose e poco affidabili, con ultracondensatori molto più economici e soprattutto più duraturi. In pratica un condensatore funziona in base ad un processo fisico, e non elettrochimico come le batterie, per cui può caricarsi e scaricarsi istantaneamente, fino addirittura ad un milione di volte. Quindi massima potenza nel minor lasso di tempo possibile, col risultato di riuscire a caricare in pochissimi secondi qualsiasi apparecchio, dal laptop alla Smart. La complicazione maggiore, nei condensatori, è rappresentata di fatto dallo spazio ristretto in cui accumulare energia, perché mentre le batterie immagazzinano chimicamente gli ioni carichi all’interno degli elettrodi, i condensatori possono ospitarli solo in superficie grazie ad un campo elettrostatico, per cui per incrementare la quantità di energia accumulata bisogna aumentare al massimo la superficie a disposizione. Gli ultracondensatori impiegano già materiali ad alta porosità, ma i nanotubi di carbonio funzionano anche meglio, esattamente come un pennello che assorbe più vernice di una spugna. Le pareti dei tubi realizzati da FastCap contengono appena 12 atomi e crescono accogliendo nei piccoli interstizi ioni carichi di energia: così, si possono raccogliere tantissimi ioni in piccoli spazi e poichè la connessione è fisica, e non chimica, le particelle cariche possono staccarsi e attaccarsi quasi istantaneamente. Alla fine si ottiene una struttura ridotta, tanto è vero che l’ultracondensatore di FastCap ha le dimensioni di una pila stilo, ma molto più potente. E’ chiaro che per poterlo usare senza problemi nei veicoli occorre ridurre al massimo i costi e il peso, aumentandone nel contempo la robustezza, ossia la capacità di funzionare in ambienti difficili sottoposti a sbalzi termici notevoli. Al momento si sta collaborando con alcune case automobilistiche e si conta in tempi brevi di presentare la prima applicazione per la mobilità elettrica. Insomma, per superare il motore a combustione interna e l’inquinamento che ne consegue è necessario raggiungere la stessa densità energetica della benzina proprio con un dispositivo in grado di caricarsi istantaneamente come un serbatoio alla pompa di benzina.

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