Uno dei punti dolenti delle energie rinnovabili è la loro variabilità, legata alle condizioni atmosferiche, variabili e prevedibili fino ad un certo punto. Ecco perché per potenziarne l’uso c’è bisogno di grandi batterie che siano in grado di stoccare l’energia prodotta quando c’è sole e vento (per il solare e l’eolico), per cederla quando ce n’è bisogno. Come aiutare ancora di più l’ambiente? Realizzando batterie completamente sostenibili, per esempio in carta.

Nel laboratorio di Elettronica Organica della svedese Linköping University un gruppo di scienziati ha creato una batteria in grado di competere con i supercondensatori attualmente presenti sul mercato, pur essendo realizzata in fibra di cellulosa. Tutto ciò in collaborazione con il KTH Royal Institute of Technology, con Innventia, istituto di ricerca leader nel mondo nell’ambito delle innovazioni basate sulle materie prime forestali, con la Technical University della Danimarca e con l’Università del Kentucky.

La ricerca ha portato alla realizzazione di questa innovativa batteria, grazie anche ai finanziamenti ricevuti dal team da parte della Fondazione di Knut e Alice Wallenberg, a partire dal 2012 ed è appena stata pubblicata sulla rivista Advanced Science.

Il materiale è stato chiamato Power Paper, è costituito da fibre di cellulosa di dimensioni nanometriche (circa 20 nanometri di diametro) e da un polimero, facilmente disponibile, caricato elettricamente (PEDOT PSS). Vengono aggiunti ad una soluzione acquosa, nella quale le fibre di cellulosa formano grovigli. Il liquido tra gli spazi funge così da elettrolita.

Ne risulta un materiale scuro dall’aspetto plasticoso che viene realizzato in fogli. Un foglio di 15 centimetri di diametro e dello spessore di pochi decimi di millimetro può stoccare fino a 1 F (Farad) di capacità elettrica, quantità simile a quella che riescono ad immagazzinare i supercondensatori attualmente presenti sul mercato. Come però spiega Xavier Crispin, professore di elettronica organica e co-autore della ricerca:

Film sottili che fungono da condensatori esistono da qualche tempo. Ciò che abbiamo fatto è produrre il materiale in tre dimensioni. Siamo in grado di produrre fogli spessi.

Aumentando lo spessore può aumentare anche la quantità di energia che può essere accumulata in questa speciale batteria, che si ricarica in pochi secondi e può essere ricaricata centinaia di volte. Finora questo materiale ha raggiunto ben 4 record mondiali:

  • Massima carica e capacità nel campo dell’elettronica organica, 1 C e 2 F (Coulomb e Farad);
  • Massima corrente misurata in un conduttore organico, 1 A (Ampere);
  • Massima capacità di condurre simultaneamente ioni ed elettroni;
  • Massima transconduttanza in un transistor, 1 S (Siemens).

Il prossimo obiettivo che si propongono gli scienziati è quello di trasformare il processo per la realizzazione di Power Paper, simile a quello tradizionale per la produzione della carta, in un processo industriale che renda la batteria di carta un prodotto disponibile sul mercato.

10 dicembre 2015
In questa pagina si parla di:
I vostri commenti
Giulio Mario Palenzona, sabato 12 dicembre 2015 alle11:28 ha scritto: rispondi »

Franco, la filiera "biomassa" si pone l'obiettivo di valorizzare SOTTOPRODOTTI di produzioni esistenti (ad es. gran parte della biomassa prodotta dall'agricoltura AD USO UMANO è scarto), senza dimenticare che la cellulosa è la biomolecola più abbondante, e di gran lunga, della biosfera, e che si può coltivare al meglio da piante erbacee, piuttosto che arboree, a rapido ciclo (tipo gli sfagni). Secondariamente, nel momento di termovalorizzare un materiale a fine ciclo di vita, se è puramente organico e non contenente metalli pesanti, può semplicemente venire seccato e incenerito, pellettizzato o quel che si vuole. Al limite può venire processato con vapore e idrogeno per dare, dopo steam reforming altamente conservativo, del Syngas per riscaldamento. Oltretutto la chimica delle biomolecole è una chimica spesso condutta a temperature modeste, con tutto vantaggio del consumo energetico di processo (aspetto che la differenzia molto ad es. dal silicio, che si, come materiale è inerte, abbondante e non inquinante, ma che per essere prodotto a purezza electronic-grade richiede cmq processi fortemente energivori).

franco, venerdì 11 dicembre 2015 alle9:32 ha scritto: rispondi »

per risolvere un impatto ambientale se ne crea un altro ,contro il difficile smaltimento di eventuali accumulatori al piombo etc rischiamo ulteriore deforestazione

Lascia un commento