I punti forti e quelli deboli del nuovo sistema d’accumulo realizzato dalla NAWA Technologies nell'ambito della mobilità elettrica
Supercondensatori in carbonio, i pro e i contro
(Rinnovabili.it) – Il miglior sistema d’energy storage per l’auto elettrica di domani? Un dispositivo ibrido che unisca l’accumulo elettrochimico a quello puramente elettrico. L’idea arriva dalla francese NAWA Technologies, società creatrice di nuovi supercondensatori in carbonio. Battezzati con il nome di Ultra Fast Carbon, i nuovi ultracapacitors promettono costi più bassi dei dispositivi simili oggi sul mercato e una potenza cinque volte maggiore. E come tutti i supercondensatori, possono essere caricati e scaricati in pochi secondi per oltre un milione di cicli senza alcuna perdita di prestazioni.
Gli ultracondensatori immagazzinano energia in un campo elettrico. Ciò permette di ottenere velocità di carica e scarica assolutamente spettacolari (fino a 1.000 volte più veloci) rispetto alle batterie. E poiché non c’è nessuna reazione chimica, solo una separazione fisica di protoni ed elettroni, la velocità di carica non causa alcun accumulo di calore o deformazione del dispositivo. Grazie ad resistenza interna molto ridotta (fino a 0,12 mΩ), inoltre, sono in grado di lavorare con un’efficienza vicina al 100 per cento. In linea di massima sono anche significativamente più leggeri delle batterie e generalmente non contengono sostanze chimiche nocive o metalli tossici.
Il segreto delle nuove prestazioni raggiunte da NAWA risiede nel design e in un processo di produzione che riduce al minimo l’impatto ambientale. Le unità di Ultra Fast Carbon sono dotate di elettrodi composti da nanotubi in carbonio e grafene allineati verticalmente e possono essere fabbricate con “lo stesso processo utilizzato per creare pannelli fotovoltaici – spiega il fondatore della società Pascal Boulanger – collaudato, altamente efficiente ed economico”. Ma questi vantaggi non rappresentano il punto forte della tecnologia: secondo Boulanger il vero biglietto da visita dei supercondensatori in carbonio sono i benefici ambientali. “Non stiamo usando litio, cobalto, metalli delle terre rare. Questi materiali sono inquinanti e molto complicati da estrarre […] Gli ultracondensatori NAWA usano solo carbonio e alluminio, il nostro carbonio proviene da fonti naturali e sostenibili, non abbiamo bisogno di miniere. Quando ho creato NAWA, era quello che volevo promuovere: un modo reale e sostenibile”.
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La tecnologia non è esente da inconvenienti e punti critici, a partire ovviamente dalla densità di energia. I supercondensatori mantengono solo il 25 per cento circa dell’energia per unità di peso che può essere gestita da una batteria al litio. Rimpiazzare gli attuali dispositivi d’accumulo nell’auto elettrica con ultracapacitors delle stesse dimensioni, significherebbe avere solo un quarto dell’autonomia.
Ecco perché il team di NAWA è convinto che il pieno potenziale dei nuovi supercondensatori in carbonio, per lo meno nel campo dell’elettromobilità, si possa avere solo in combinazione con le tradizionali batterie agli ioni. Questo tipo di sistema ibrido ha, inoltre, il vantaggio di poter sfruttare a pieno la frenata rigenerativa. “La maggior parte dell’energia nella frenata rigenerativa viene persa sotto forma di calore, forse quasi l’80 per cento” a causa dell’incapacità delle batterie di accettare il rapido tasso di carica.
Ci sono anche altri settori in cui un ultracondensatore in carbonio potrebbe tornare utile: la compagnia sta già collaborando con produttori di utensili elettrici industriali e il settore robotico, compreso un progetto dedicato all’impiego di veicoli a guida automatica all’interno di magazzini.
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