Batterie organiche ad acqua per sistemi di accumulo del futuro

Batterie organiche ad acqua per sistemi di accumulo del futuro

Ricercatori della University of Southern California hanno progettato una batteria organica ad acqua basata sui chinoni naturali, che promette una durata media di 15 anni.

Una batteria organica a base di acqua, con elevate prestazioni e impatto ambientale quasi nullo: è quella progettata dai ricercatori della University of Southern California.

La ricerca, finanziata dal programma ARPA-E, si è basata sulla progettazione di una batteria che evitasse l’uso di metalli o di composti chimici tossici: gli scienziati hanno cercato un composto organico che si potesse sciogliere nell’acqua.

La scelta è caduta sul chinoni naturali, composti organici derivati da composti aromatici, come il benzene, e sottoposti ad un processo di ossidazione. Possono essere sintetici o naturali: quelli naturali sono relativamente diffusi nel nostro ambiente e si trovano in piante, funghi e batteri, ma anche nell’organismo di alcuni animali. Inoltre, sono coinvolti nel processo di fotosintesi e di respirazione cellulare.

La batteria creata dai ricercatori della USC ha una struttura a flusso redox, simile ad una cella a combustibile, con due serbatoi d’acqua, in cui sono disciolti i materiali elettroattivi. Le soluzione viene pompata in una cella che ha una membrana con elettrodi su entrambi i lati, in modo da produrre energia.

Sri Narayan, professore di chimica presso la USC e autore dello studio, ha spiegato:

L’accumulo di energia su vasta scala è un ostacolo da superare per il settore delle rinnovabili. Le molecole scelte per la nostra batteria, sono quelle che la natura utilizza per la produzione di energia.

Il vantaggio del nuovo sistema di accumulo, oltre al suo bassissimo impatto ambientale, sta anche nella durata: secondo i ricercatori, la batteria organica può arrivare a coprire circa 5 mila cicli di carica, o una durata di 15 anni. Un bel salto di qualità rispetto alle batterie al litio, che durano in media mille cicli e sono molto più costose da realizzare.

Inoltre, i due serbatoi possono essere progettati in modo che abbiano misure adatte all’impianto e la cella può essere programmata per un rilascio graduale dell’energia.

Surya Prakash, direttore dello USC Loker Hydrocarbon Research Institute e coautore dello studio, ha concluso:

Le batterie di flusso organico potrebbero essere la tecnologia che rivoluzionerà le reti energetiche, sia in termini di semplicità e costi di realizzazione, che di affidabilità e sostenibilità.

 

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