All’università di Cordova stanno sviluppando una batteria senza litio – ricaricabile, economica e più rispettosa dell’ambiente – a base di zolfo e sodio.
Nuove batterie.
Non è la prima volta che dalle università andaluse ci giungono notizie di scoperte ed esperimenti riguardanti le batterie.
Abbiamo già scritto, per esempio, di sperimentazioni con batterie subacquee oppure ottenute usando l’emoglobina.
In un mondo sempre più affamato di energia pulita, è l’Università di Cordova – anche questa volta – ad affacciarsi con nuove soluzioni alla corsa all’innovazione.
Il litio.
Le batterie per caricare telefoni, auto e computer non mancano in commercio, ma le più diffuse utilizzano sostanze inquinanti o rare per compiere le loro funzioni.
Tra questi componenti c’è il litio, una sostanza scarsa e localizzata in aree circoscritte, la cui estrazione richiede grandi quantità d’acqua, risorsa vitale per le comunità locali.
Anodi e catodi.
Al dipartimento di Química Inorgánica dell’ateneo cordobés (ovvero: di Cordova) si sono messi in moto per trovare un’alternativa al litio, lavorando con due sostanze ben più disponibili e a buon mercato: il sodio e lo zolfo.
Non che le batterie sodio-zolfo fossero una novità: quello che però sono riusciti a fare a Cordova è renderle operative a temperatura ambiente, contro i 300 gradi di quelle attualmente in commercio.
Semplificando, il team ha sostituito le sostanze tossiche del catodo della batteria con lo zolfo – abbondante e dalle migliori prestazioni – e il raro litio dell’anodo con il sodio, decisamente più comune e disponibile.
Le proprietà del sodio apportavano però anche una certa difficoltà nella ricarica del sistema, quindi i ricercatori dovettero aggiungere al catodo una struttura metallica e organica (strutture metallorganiche denominate MOF, sigla di Metal-Organic Frameworks) a base ferrosa, altro elemento ampiamente disponibile.
Il modello così ottenuto dovrebbe essere in grado di effettuare oltre duemila cicli completi di carica e scarica e durare fino a 15 anni.
Tempi di ricarica.
Ora la sfida che si pone per questi prototipi è la velocità.
Per essere davvero efficienti e competitive, le batterie devono potersi ricaricare celermente.
Per ora il loro ciclo di ricarica dura approssimativamente un’ora; l’obiettivo è di ridurre questo tempo per portarlo a dieci minuti.
La ricerca è stata recentemente pubblicata sulla rivista scientifica Journal of Power Sources, con il titolo di “MIL-100(Fe) MOF as an emerging sulfur-host cathode for ultra long-cycle Metal-Sulfur batteries”.
Con il team di Cordova hanno collaborato anche accademici dell’argentina Universidad Nacional de San Luis.
Link, fonti e proposte
- La pagina web dell’Università di Cordova tratta dettagliatamente (in spagnolo) il tema delle batterie al sodio e zolfo, presentando il ricercatore Álvaro Bonilla, autore della tesi su cui si basa la ricerca, insieme a tutti gli studiosi coinvolti.
- Qui potete trovare la pubblicazione, intitolata MIL-100(Fe) MOF as an emerging sulfur-host cathode for ultra long-cycle Metal-Sulfur batteries, pubblicata sulla rivista Journal of Power Sources (in inglese).
- La ricerca di un nuovo di tipo di batteria ricaricabile, economica e rispettosa dell’ambiente è descritta anche sulle pagine digitali del quotidiano nazionale La Razón (in spagnolo).
