Verso un futuro di aerei elettrici dotati di super batterie
(Rinnovabili.it) – Propulsione elettrica sta lentamente contaminano tutti i settori del mondo dei trasporti, ma c’è una categoria che ha più difficoltà di altre ad abbandonare i combustibili: l’aviazione. Eliminare le emissioni prodotte dall’aviazione rappresenta una delle sfide più difficili del puzzle climatico. Il settore è responsabile di circa il 2% della CO2 globale e il dato è in continua crescita. Al di là delle reticenze dell’industria nel prendere un serio impegno ambientale, ci sono difficoltà tecniche non da poco nel “ripulire” il trasporto aereo. Difficoltà che aumentano in maniera esponenziale se l’obiettivo finale è l’elettrificazione dei mezzi. Perché? Essenzialmente perché le batterie che alimentano oggi le auto elettriche sono ancora troppo costose, pesanti e “lente” per essere adatte alle esigenze dei velivoli.
A cercare di cambiare il futuro del comparto sono progetti come quello condotto al MIT da due scienziati dei materiali. Yet-Ming Chiang e Venkat Viswanathan sono attualmente impegnati in una ricerca che mira ad ottimizzare le prestazioni delle batterie agli ioni di litio e aprire la strada ai primi aerei elettrici ibridi per passeggeri.
In realtà non sono i primi: una dozzina di società, tra cui Uber, Airbus e Boeing, stanno studiando le potenzialità di piccoli aerei elettrici o ibridi, una sorta di taxi volanti a due posti in grado di coprire circa 160 km con una carica. Ma Viswanathan e Chiang puntano più in alto. Il piano iniziale è quello di sviluppare una batteria in grado di alimentare un aereo per 12 persone con un raggio di copertura di 644 chilometri (sufficiente per effettuare viaggi ad esempio, da San Francisco a Los Angeles. In una seconda fase, sperano di realizzare un aeroplano elettrici in grado di trasportare fino a 50 persone.
Perché ciò sia possibile però il sistema d’accumulo deve essere in grado di fornire non solo una densità di energia sufficiente per il viaggio ma anche un’enorme quantità di energia in fase di decollo.
Per rendere la fase di scarica della batteria abbastanza veloce per le necessità del decollo, il punto cruciale è riuscire a facilitare il flusso di ioni ed elettroni attraverso il dispositivo. Un’opzione è di rendere i materiali degli elettrodi più porosi o più sottili, ma uno di questi cambiamenti avrebbe un costo elevato in termini di densità energetica. A differenza di altri lavori, l’approccio dei due ricercatori del MIT non altera la composizione delle batterie ma cambia semplicemente l’allineamento degli elementi al loro interno. Il team sta applicando delle forze magnetiche per raddrizzare il percorso tortuoso che gli ioni di litio compiono.
I primi test hanno rilevato come la capacità di scarica di questi elettrodi, o la velocità con cui gli elettroni viaggiano fuori dalla batteria, possa essere aumentata più del doppio rispetto alle convenzionali batterie agli ioni di litio, senza sacrificare la densità di energia.