Dopo 10 mila cicli di carica/scarica perdono appena il 2% di efficienza. I supercondensatori da pfu uniscono sostenibilità e tecnologia all’avanguardia
(Rinnovabili.it) – Circa 300 milioni di pneumatici fuori uso che ogni anno vengono smaltiti negli Stati Uniti potrebbero essere utilizzate per produrre supercondensatori per auto elettriche o per la rete. Ne sono certi al dipartimento per l’Energia dell’Oak Ridge National Laboratory che ha sviluppato un metodo di trattamento di questo materiale per giungere a creare film sottili a base di polimero di carbonio, utilizzabili come elettrodi in un supercapacitor.
Tali dispositivi risultano particolarmente utili per le auto, gli autobus o i carrelli elevatori, veicoli che richiedono cicli di carica e scarica molto rapidi e impiegano una elevata potenza e un’alta densità di energia. Gli esperimenti sui supercondensatori a base di pneumatici fuori uso hanno portato risultati incoraggianti: dopo 10 mila cicli di carica/scarica, avevano perso soltanto il 2% dell’efficienza.
Per produrre i fogli di carbonio, i ricercatori hanno imbevuto i granuli di pfu in acido solforico concentrato. Poi, li hanno lavati e fatti passare in un forno tubolare in atmosfera di azoto, aumentando gradualmente aumentata la temperatura da 400 a 1.100 °C. Dopo diversi passaggi aggiuntivi, tra cui la miscelazione del materiale con idrossido di potassio, una ulteriore cottura e il lavaggio con acqua deionizzata prima dell’essiccamento in forno, i ricercatori hanno ottenuto un materiale che si può mescolare con la polianilina (un polimero elettricamente conduttivo) prima di avere un prodotto finito.
La tecnologia è descritta in un articolo pubblicato su ChemSusChem, e fa seguito ad una scoperta precedente dell’Oak Ridge National Laboratory, sempre legata all’utilizzo di pneumatici per realizzare batterie (Rinnovabili.it ne ha parlato qui). Insieme, queste due trovate potrebbero dare un contributo allo smaltimento sostenibile di 1.5 miliardi di gomme che i produttori americani metteranno sul mercato ogni anno dal 2035.
«Queste gomme dovranno essere smaltite – considera Mariappan Paranthaman, ricercatore dell’ORNL – Le nostre applicazioni nei supercondensatori possono consumare diverse tonnellate di questi rifiuti. In combinazione con la tecnologia che converte gli pneumatici fuori uso in polvere di carbonio per le batterie che abbiamo già dato in licenza a due società, potremmo consumare circa 50 tonnellate al giorno».
Un numero che vale solo una piccola parte delle 8.000 tonnellate che gli USA devono riciclare ogni giorno. Ma il co-autore dello studio, Yury Gogotsi, osserva che altre imprese di riciclo potrebbero contribuire nel lavoro: «Ogni pneumatico, con il nostro processo, può produrre carbonio con una resa del 50%. Se dovessimo riciclare tutti gli pneumatici di scarto, produrremmo 1.5 milioni di tonnellate di carbonio, la metà della produzione globale annua di grafite».
