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pubblicato il 9 giugno 2011

Dal MIT la batteria "liquida"

Si rifornisce come un’auto a benzina o a gasolio. I test su strada entro 18 mesi

Dal MIT la batteria "liquida"

Una batteria che si rifornisce con un carburante liquido, come il serbatoio di un'auto dotata di motore a combustione interna. È una soluzione alla quale sta lavorando una squadra di giovani ricercatori del Massachussets Institute of Technology capitanati dai professori W. Craig Carter e Yet-Ming Chiang e che in un sol colpo eliminerebbe il problema della ricarica delle batterie per le auto elettriche.

DALLA CHIMICA ALLO STATO DELLA BATTERIA
Gli antefatti teorici e i risultati dei primi esperimenti in laboratorio sono stati pubblicati il 20 maggio scorso sulla rivista scientifica Advanced Energy Material. Il concetto è separare le due funzioni fondamentali della batteria - ovvero il ricaricarsi e lo scaricarsi - in due diverse strutture fisiche. In questo modo la batteria non avrebbe il problema di doversi caricare per ore e di dover restituire l'energia immagazzinata sotto condizioni ben più stressanti che gli impongono di "spremersi". In gergo tecnico si chiamano batterie di flusso e non contengono al loro interno una sostanza elettrolita fissa, ma liquida con particelle solide sospese. Per rifornire batterie di questo tipo basterebbe dunque far defluire il liquido scarico e sostituirlo con quello carico, anche in parte visto che a separarli internamente provvede una membrana porosa.

I VANTAGGI DELL'ESSERE LIQUIDO
I vantaggi teorici e pratici sarebbero innumerevoli, a cominciare dalla forma liquida del carburante che consentirebbe di avere meno vincoli per la forma della batteria/serbatoio minimizzando l'effetto dell'elettrificazione sul layout della vettura. Anche il design complessivo sarebbe molto più efficiente. Diminuirebbero infatti drasticamente le strutture di rinforzo necessarie a incapsulare il pacco, i sistemi di raffreddamento, l'elettronica di controllo di ogni singola cella ed eliminando i connettori dimezzando di netto le dimensioni e di fatto raddoppiando la densità di energia e potenza della batteria. L'attività del team del MIT si è concentrata proprio sulla composizione di questo elettrolita liquido. Le batterie di flusso finora conosciute infatti hanno una densità di potenza ed energia troppo bassa.

IL CAMBRIDGE CRUDE
La novità è nella chimica del carburante, che i ricercatori chiamano "Cambridge Crude" e contiene Litio in forma ionica, capace di offrire una densità di energia e potenza 10 volte superiore a quella conosciuta per le batterie di flusso. Ma i vantaggi principali di questa soluzione - definita a flusso semi-solido - sono che appare assai meno costosa, facilmente industrializzabile e ha per l'utente modalità di utilizzo identiche a quelle attuali tipiche della benzina o del gasolio eliminando d'un colpo tutte le problematiche inerenti la rete di rifornimento dell'auto elettrica così come era intesa finora e rivoluzionando molti preconcetti riguardo lo stoccaggio dell'energia.

SU STRADA TRA 18 MESI
La nuova tecnologia è stata sviluppata con fondi forniti dalla Defense Advanced Research Projects Agency dello U.S. Department of Defense e dall'Advanced Research Projects Agency - Energy (ARPA-E), insieme ad altri di provenienza statale e privata, per 16 milioni di dollari e brevettata da una società denominata "24M Technology", fondata dagli stessi professori Chiang e Carter con l'imprenditore Throop Wilder che ne è il presidente. Il MIT - che è tra gli azionisti della A123, una delle aziende impegnate nello sviluppo e nella produzione di batterie agli ioni di litio per auto - crede che le batterie di flusso semi-solido hanno la potenzialità per sostituire quelle al litio classiche solo in alcune applicazioni come quelle automobilistiche, ma non per l'elettronica di consumo o il cosiddetto power tool (trapani, avvitatori, utensili da giardino, etc.). L'obiettivo ora è mettere a punto ulteriormente la composizione chimica del Cambridge crude e di approntare entro 18 mesi un prototipo di auto elettrica dotato di questa tecnologia.

Autore: Nicola Desiderio

Tag: Curiosità , auto elettrica


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