Creata una batteria ricaricabile allo zinco con un elettrolita biodegradabile a base di chitosano
(Rinnovabili.it) – Rendere le batterie ricaricabili più ecologiche impiegando risorse facilmente biodegradabili. Una sfida in cui si è cimentato un gruppo di scienziati dell’Università del Maryland e dell’Università di Houston. Il team ha creato una nuova batteria allo zinco caratterizzata da un elettrolita proveniente da una fonte inaspettata: i crostacei. Per la precisione i ricercatori hanno impiegato chitosano, un polisaccaride usato in ambito farmaceutico e generalmente estratto dal mondo naturale.
“Il chitosano è un prodotto derivato della chitina”, spiega Liangbing Hu, direttore del Center for Materials Innovation dell’Università del Maryland. “La chitina ha molte fonti, comprese le pareti cellulari dei funghi” ma la più abbondante “sono gli esoscheletri dei crostacei, inclusi granchi, gamberi e aragoste, che possono essere facilmente ottenuti dagli scarti dei frutti di mare”.
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Nel lavoro di Hu e colleghi, sono state valutate le prestazioni di un elettrolita a base di chitosano per le batterie agli ioni di zinco o batterie zinco-metallo, dispositivi ricaricabili che utilizzano ioni Zn2+ come portatori di carica. Una scelta non casuale. Oltre ad una maggiore abbondanza lo zinco può offrire una capacità volumetrica teorica più elevata e una maggiore compatibilità con gli elettroliti acquosi. “Lo zinco è più abbondante nella crosta terrestre rispetto al litio”, ha affermato Hu. “In generale, batterie allo zinco ben sviluppate sono più economiche e più sicure”.
Il gruppo, tuttavia, voleva rendere questi dispositivi anche più ecologici. Un elettrolita biodegradabile significa che circa due terzi della batteria potrebbero essere scomposti dai microbi. Nel dettaglio, gli scienziati hanno realizzato un elettrolita gel a base di chitosano che si è biodegradato completamente in cinque mesi, facilitando il riciclo del componente metallico. I test effettuati hanno mostrato che la nuova batteria allo zinco e chitosano possiede un’efficienza energetica del 99,7% anche dopo 1.000 cicli di carica e scarica. “In futuro, spero che tutti i componenti delle batterie siano biodegradabili“, ha aggiunto Hu. “Non solo il materiale stesso, ma anche il processo di fabbricazione dei biomateriali”. I risultati dello studio sono stati pubblicati il 1 settembre sulla rivista Matter.
