La batteria protonica organica può essere caricata e scaricata oltre 500 volte senza alcuna significativa perdita di capacità
(Rinnovabili.it) – Può sopportare una temperatura di meno 24°C, non danneggia l’ambiente e richiede pochi secondi per la ricarica. È la nuova batteria protonica organica creata da un gruppo di scienziati dell’Università di Uppsala, in Svezia. Il team è riuscito in un’impresa unica: creare una batteria che utilizzasse protoni come portati di carica, usando elementi comunemente presenti in natura.
La maggior parte delle batterie ricaricabili, come quelle a ioni di litio, sono realizzate con metalli che devono essere estratti e raffinati; processo che può creare molti danni all’ambiente. Tuttavia trovare un’alternativa di storage naturale è fondamentale non solo dal punto di vista della produzione, ma anche da quello di gestione dei rifiuti.
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Per creare la loro batteria protonica organica, i ricercatori hanno impiegato chinoni come materiale attivo. Di cosa si tratta? Di molecole organiche, coinvolte nel trasporto di elettroni nei processi di fotosintesi vegetale e batterica.
Nel nuovo design gli elettrodi sono realizzati con polimeri solidi di alcuni chinoni. Questi sono immersi in una soluzione acida e acquosa che funge da elettrolita, consentendo agli elettroni di passare avanti e indietro tra il catodo e l’anodo in un movimento da “sedia a dondolo”. Questo è lo stesso meccanismo di base delle batterie agli ioni di litio, tranne per il fatto che questo design sposta gli ioni idrogeno. E poiché questi ioni contengono solo protoni, il sistema viene definito batteria protonica.
Per ora il prototipo ha delle prestazioni molto limitate. I ricercatori hanno creato una batteria a bottone con una capacità di appena 60 mAh. Nonostante ciò, la tecnologia offre diversi vantaggi che meritano un’attenzione particolare nel futuro sviluppo. Oltre all’elemento naturale, infatti, la batteria protonica organica è anche veloce da caricare. I test hanno mostrato che l’unità raggiunge la piena capacità in soli 100 secondi. Non solo. È in grado di resistere a 500 cicli di carica / scarica mantenendo la maggior parte della sua capacità e può funzionare anche a temperature molto basse.
I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Angewandte Chemie (testo in inglese).
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