Creata, negli USA, una batteria di flusso a base di una soluzione di colorante blu di metilene e acqua salata
L’energy storage strizza l’occhio alle aque reflue delle fabbriche tessili
(Rinnovabili.it) – L’acqua inquinata dai rifiuti industriali potrebbe divenire il componente ideale per lo storage delle fonti rinnovabili. Ne sono convinti gli scienziati dell’Università di Buffalo, nello Stato di New York, pronti a trasformare un problema ambientale in una soluzione per il mondo energetico. Il team di chimici ha preso di mira il blu di metilene, ingrediente ampiamente diffuso nelle acque di scarico delle fabbriche tessili. Quando viene usato come colorante, solo una percentuale molto piccola del composto (circa il 5%) è assorbita dal tessuto. Il resto è gettato via, al punto che una fabbrica tessile può rilasciare migliaia di litri di tintura al giorno.
Classificato come pericoloso, il blu di metilene costituisce un inquinante organico persistente. “Può essere dannoso per la salute, quindi non è qualcosa che può essere scaricato nell’ambiente senza prima essere trattato”, spiega Timothy Cook, a capo della ricerca. “E se, invece di pulire semplicemente l’acqua, potessimo trovare un nuovo modo di usarlo? – gli fa eco la collega Anjula Kosswattaarachchi – Questo è ciò che ha veramente motivato questo progetto”.
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Cosa rende questo colorante organico così interessante per il settore dello storage? Le sue proprietà elettriche. Le sue molecole cambiano forma – o, più precisamente, si riducono – quando viene applicata una tensione, formando il leucometilene (molecola incolore). Si tratta di un processo reversibile, elemento cruciale perché venga usato in una batteria. In altre parole è in grado di immagazzinare energia nella sua forma incolore e rilasciarla ri-trasformandosi in blu di metilene. È esattamente questa reversibilità che Kosswattaarachchi e Cook hanno testato, trovando prestazioni quasi perfette in oltre 50 cicli di carica e scarica eseguiti nell’arco di sette giorni.
La configurazione studiata dagli scienziati è quella della batteria di flusso redox, oggi disponibile in commercio con soluzioni di vanadio. Questi dispositivi di storage hanno il vantaggio che il loro accumulo è indipendente dalla velocità con cui l’energia può essere generata. L’uscita di potenza desiderata può essere ottenuta variando le dimensioni della cella in cui le sostanze chimiche sono soggette alla tensione, una flessibilità che altre batterie, come i modelli agli ioni di litio, non hanno. La scelta dei chimici di concentrarsi sui rifiuti dell’industria tessile non è un caso: le acque reflue degli impianti contengono anche sali – un ingrediente vitale per il trasferimento di energia nelle batterie di flusso redox – il che significa che potrebbe essere potenzialmente utilizzate senza trattamento. “Riteniamo che questo lavoro possa preparare le basi per un percorso alternativo di gestione delle acque reflue, aprendo la strada alla tecnologia di stoccaggio”. La ricerca è stata pubblica su ChemElectroChem.
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