Sviluppato un elettrodo che può aumentare significativamente la capacità di accumulo delle batterie agli ioni di litio. La ricetta prevede la sostituzione della grafite con composti derivati da acidi alimentari
Batterie sostenibili dagli acidi della frutta e del vino
Non è uno scherzo. Le batterie del futuro potrebbero sostituire i materiali tradizionali con acidi derivati dalla frutta e dal vino.
L’interessante idea è venuta a un gruppo di scienziati della University of New South Wales (Australia), che hanno sviluppato un prototipo di batteria agli ioni di litio che impiega composti derivati acidi alimentari – come l’acido tartarico, presente in molti frutti, e l’acido malico, presente in alcuni frutti e negli estratti del vino – al posto della grafite negli elettrodi.
Batterie con frutta, vino e acqua: un grande vantaggio ambientale
Nel dettaglio gli scienziati hanno impiegato acidi alimentari per produrre dicarbossilati metallici solubili in acqua.
“Ci siamo resi conto che l’acido in realtà reagisce con la superficie metallica [del componente della batteria]”, spiega il professor Neeraj Sharma dell’UNSW Science. “È una delle prime cose che insegniamo al primo anno di chimica: un metallo più un acido danno un sale e idrogeno. Ed è quel sale [che ora è stato stabilizzato] che ti dà quella prestazione [migliorata]”.
Il progetto presenta un duplice vantaggio: da un lato migliora l’accumulo di energia, dall’altro utilizza derivati degli scarti alimentari e acqua al posto dei solventi tossici, con un evidente vantaggio ambientale, soprattutto se il progetto dovesse trasformarsi in una produzione su larga scala.
Il gruppo di ricerca ha lavorato con una serie di acidi e metalli alimentari per identificare la combinazione più economica e materialmente accessibile al fine di ottimizzare le prestazioni. Questo ha permesso una certa versatilità per modificare le combinazioni e adattarle alle prestazioni desiderate.
La necessità di immagazzinare energia
A proposito di versatilità, gli studiosi hanno dichiarato che questa tecnologia è applicabile anche alle batterie agli ioni di sodio, un’alternativa più economica ed ecologica alle batterie agli ioni di litio.
La ricerca va dalla sintesi di nuovi materiali alla caratterizzazione di materiali e dispositivi nuovi e di uso comune, dal riciclo alle sfide del degrado a fine vita. Tuttavia, nonostante gli innegabili progressi compiuti nel settore delle energie rinnovabili, siamo ancora indietro per quanto riguarda lo stoccaggio dell’energia.
Allo studio i fondi di caffè
Le batterie alimentate con gli acidi della frutta e del vino possono invece rappresentare una soluzione praticabile e sostenibile, in grado di migliorare le prestazioni, la rinnovabilità e i costi.
Ma la ricerca non si ferma, si sta addirittura studiando la possibilità di deviare alcuni flussi di rifiuti organici dalle discariche per utilizzarli come fonti per nuove microstrutture di elettrodi.
Una possibilità interessante per queste applicazioni potrebbe venire dai fondi di caffè: un uso circolare per oltre otto milioni di tonnellate di scarto che si producono nel mondo.
Nel caso delle batterie, preoccupa molto la fine del loro ciclo di vita e il modo in cui si degradano. Tra vent’anni saremo sommersi dalle batterie esauste di vario genere: elettrodomestici, scooter, veicoli elettrici, utensili, etc.
Alcuni si potrebbero riutilizzare, molti si dovranno riciclare, ma questo è un procedimento dispendioso in termini di energia e inquinante per l’uso di sostanze chimiche aggressive.
Le batterie alimentate con gli acidi derivati dalla frutta e dal vino possono aprire una visione diversa del problema.
