La batteria a liquido che dura dieci anni senza perdere efficienza

La batteria a liquido che dura dieci anni senza perdere efficienza

I ricercatori della School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) di Harvard hanno ingegnato una batteria a liquido capace di mantenere gran parte della sua efficienza per anni

di Nino Grasso pubblicata il , alle 14:31 nel canale Scienza e tecnologia
 

Non è tanto la capacità delle batterie moderne il loro punto di debolezza maggiore, quanto la loro abilità a durare nel tempo senza perdere efficienza. Un'unità agli ioni di litio, nella fattispecie, può diventare molto meno utile nel giro di due anni, totalmente inutile dopo pochi anni se viene utilizzata in maniera massiccia. Si tratta di un grosso problema per i nostri smartphone, ma un'enorme difficoltà soprattutto per le implementazioni più grandi, come quelle tipiche dei sistemi di stoccaggio energetico a supporto di pannelli solari ed impianti eolici.

Una soluzione al problema potrebbe arrivare dai ricercatori di Harvard grazie ai quali in un futuro non meglio specificato non sarà necessario preoccuparsi di cambiare batterie così spesso sfruttando nuove unità di batterie di flusso, in breve batterie capaci di immagazzinare energia in soluzioni liquide, che potrebbero durare oltre dieci anni anche sotto un uso continuo. Il trucco ingegnato dai ricercatori è stato quello di modificare l'assetto molecolare degli elettroliti, ferrocene e viologeno, in modo da renderli stabili, solubili nell'acqua e resistenti alla degradazione.

Quando disciolta in acqua pura la soluzione risultante perde solo l'1% della sua capacità ogni 1000 cicli, con i primi decadimenti sensibili nelle prestazioni che potrebbero essere visibili solamente nel giro di parecchi anni. L'uso dell'acqua è un'ottima notizia non solo in termini di performance, ma anche naturalmente per l'ambiente e per le finanze del possessore della batteria. L'acqua non è corrosiva né tossica, e in caso di perdite in seguito a rotture non ci sono pericoli per l'ambiente circostante né possibilità di esplosioni o incendi. Insomma, basta uno straccio.

Materiali più sicuri e anche molto meno costosi rispetto ai polimeri che vengono implementati nelle batterie di flusso e che richiedono inoltre componenti e serbatoi resistenti alla corrosione e alle sostanze chimiche per il loro stoccaggio. Anche sul piano della manutenzione sono previste meno attenzioni rispetto alle unità diffuse attualmente. Il problema, come spesso avviene per queste ricerche, è che non ci sono piani per la concretizzazione delle batterie nel mondo reale, né quindi piani per la commercializzazione in larga scala.

La speranza è che il lavoro venga adocchiato da società di grosse dimensioni che ne possano continuare la ricerca e lo sviluppo visto che la batteria di flusso pensata dai ricercatori di Harvard può facilmente avere mercato. Con le energie rinnovabili che diventano sempre più economiche eventuali batterie a lunga durata potrebbero rendere lo stoccaggio dell'energia elettrica ancora più conveniente non solo per le grandi realtà, ma anche per il cittadino privato in abbinamento ad un impianto a pannelli solari domestico.

8 Commenti
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Sandro kensan13 Febbraio 2017, 15:15 #1
Le batterie a (di) flusso sono un concetto vecchio. Quelle al vanadio sono le batterie redox classiche con densità inferiori a quelle al piombo:

«Esistono attualmente le batterie Redox al bromuro di vanadio che sono in sostanza due liquidi contenuti in enormi tank. Un liquido contiene l'energia positiva mentre l'altro l'energia negativa. Hanno densità di energia ancora bassa e pari a 50Wh/Kg, per accumulare l'energia pari a 1Twh occorrono enormi quantità di liquido (20 miliardi di litri ovvero 20 metri x 1 km x 1Km) ma la tecnologia è interessante anche perché ha efficienze elevate (80%).»

http://www.kensan.it/articoli/Energia_Eolica.php

Servono essenzialmente per le postazioni fisse ma sono comunque costose per essere utilizzate nel campo delle energie rinnovabili.

Mi pare che facciano raddoppiare il costo dell'energia elettrica quando sono usate. Non raggiungono i 50 Wh/kg, mi pare si fermino a 30 Wh/kg.

Vuol dire che per fare 4000 mAh a 3.7 v (batteria al litio di un cellulare):
http://www.ebay.it/itm/Lipo-4000mah...DIAAOSwnNBXXpgh

servono con le batterie a flusso mezzo kilo di liquido.

Queste descritte nell'articolo sono una evoluzione in quanto non usano soluzioni acide ma non sono nel mercato.
Armage13 Febbraio 2017, 15:35 #2
anche oggi batterie nuove domani.
cignox113 Febbraio 2017, 16:16 #3
Queste sono, e saranno sempre, le tecnologie del futuro (semi cit.)
Cloud7613 Febbraio 2017, 18:07 #4
Chissà perchè prima di cliccare su questa notizia sapevo già che....
Una soluzione al problema potrebbe arrivare dai ricercatori di Harvard grazie ai quali [U]in un futuro non meglio specificato[/U]
lucusta13 Febbraio 2017, 19:48 #5
non tutte le "litio" sono uguali.
le LTO (litio titanate) offrono buona carica (sui 70-80Wh/Kg, non certo eccezionali), ma hanno dalla loro una elevata concetrazione energetica volumetrica (pesano, ma son piccole), ed arrivano a 10.000 cicli operativi.
quelle liquide, anche con sali, sono tecnicamente difficili da realizzare, perchè soffrono di dilatazione termica e basso range di temperatura operativa.

in piu' hanno ratei di scarica molto alti (buone per i picchi di richiesta) e non sono pericolose come le altre litio se danneggiate.

sono quasi perfette per le "piccole isole", un po' meno per i buffer energetici (caricano a 5C, scaricnao a 10C, ma... pesano), e, per il costo, decisamente non indicate per i buffer sulle grandi centrali.
per quelle si studiavano le metallo-aria (alluminio, zinco), che funzionavano normalmente come delle primarie, ma venivano ricondizionate in loco per ricostruirle (deossidazione e macinazione fine).
tra l'altro le metallo-aria hanno elevate concentrazioni energetiche...
è solo un impianto di riciclaggio con annesso pacco funzionante, da mettere accanto ad una centrale (ottima sarebbe quella solare a concentrazione).
eureka8513 Febbraio 2017, 20:14 #6
la tecnologia a reticolo cristallino, quando verrà scoperta cambierà il futuro del pianeta, dovrete aspettare almeno 35 anni senza guerre planetarie ovviamente.
globi14 Febbraio 2017, 00:03 #7
Chissà come reagirà l`industria delle batterie, loro vogliono preferibilmente produrre batterie con una vita non troppo lunga altrimenti poi vendono molto di meno.
Cooperdale14 Febbraio 2017, 07:23 #8
Originariamente inviato da: globi
Chissà come reagirà l`industria delle batterie, loro vogliono preferibilmente produrre batterie con una vita non troppo lunga altrimenti poi vendono molto di meno.


Probabilmente reagirà con una sonora bestemmia e una telefonata al solito fidato sicario.

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