Le microspore delle fioriture sono state impiegate per produrre complesse architetture in carbonio adatte a realizzare gli elettrodi nei dispositivi di energy storage
(Rinnovabili.it) – Ogni anno, con le fioriture primaverili l’aria si riempie dei pollini delle piante, incessante incubo per chiunque soffra di allergia alle graminacee e simili. Per i ricercatori della Purdue Univesity invece si tratta di un’ottima occasione per migliorare la tecnologia delle batterie al litio. Sono infatti proprio le microspore, la materia prima impiegata dagli scienziati per realizzare dei nuovi anodi al carbonio. “Il nostro lavoro – commenta Vilas Pol, professore associato presso la Facoltà di Ingegneria Chimica alla Purdue – ha dimostrato che i pollini potrebbero produrre complesse architetture in carbonio adatte agli elettrodi negativi nei dispositivi di energy storage”.
Gli anodi nella maggior parte delle attuali batterie agli ioni di litio sono fatti di grafite, elemento tuttavia costoso e difficile da smaltire. Sostituirli con un elemento presente in abbondanza è da sempre l’obiettivo della ricerca di settore.
Ecco perché il team della Purdue si è concentrato sui pollini, e nel dettaglio su due tipi differenti: quelli della pianta acquatica Tifa e quelli delle api (che non sono altro che un mix di microspore differenti). “Ho iniziato a pensare ai pollini quando mia madre mi ha detto d’aver sviluppato i sintomi di un’allergia circa due anni fa”, ha spiegato Tang. “Sono rimasto affascinato dalla bellezza e la diversità delle loro microstrutture. Ma l’idea di utilizzarli come anodi di batterie in realtà non è arrivata fino a quando non ho iniziato a lavorare sull’energy storage e ho imparato di più sul processo di carbonizzazione della biomassa.”
I ricercatori hanno processato i pollini a temperature elevate in una camera contenente gas argon tramite pirolisi. Il processo permette di ottenere strutture in carbonio puro nella forma originale delle miscrospore polliniche. Le particelle sono state successivamente trattate, o “attivate”, mediante riscaldamento a temperatura inferiore – circa 300 gradi Celsius – in presenza di ossigeno, al fine di formare dei pori nelle strutture di carbonio e aumentare la loro capacità energetica di immagazzinamento. Il risultato? “La capacità teorica della grafite è 372 milliamperore per grammo, noi abbiamo raggiunto le 200 milliamperore dopo un’ora di carica”.
I ricercatori hanno testato il carbonio a 25 gradi C° e 50 gradi C° per simulare la risposta a climi differenti. “Questo perché il degrado delle batterie legato al clima è totalmente diverso nel New Mexico rispetto all’Indiana”, ha detto Pol. I risultati hanno mostrato i pollini di tifa funzionano meglio dei pollini d’ape.
