Nuove batterie al sodio: economiche e green

Nuove batterie al sodio economiche e green

In arrivo nuove batterie al sodio più economiche e più green. E’ possibile sostituire le batterie al litio con altri accumulatori meno costosi? Una domanda cui la scienza ha cercato di dare una risposta: ricercatori coreani e tedeschi hanno deciso di sfruttare l’acqua del mare come catodo per costruire batterie a basso costo e a basso impatto ambientale.
Il cloruro di sodio presente nel mare, dunque, può sostituire tranquillamente il litio nelle batterie ricaricabili perché i meccanismi di stoccaggio degli ioni sodio e litio non sono molto dissimili. I ricercatori coreani della UNIST, Ulsan National Institute of Science and Technology, insieme ai colleghi tedeschi del Karlsruhe Institute of Technology hanno utilizzato l’acqua del mare come catodo in una cella a combustibile. In pratica una sorta di cella combustibile ibrida che è una via di mezzo fra una batteria normale e una cella a combustibile.

Come funziona il sistema? E’ presto detto. L’acqua del mare che va a circolare nel sistema open-cathode consente un flusso continuo degli ioni sodio. Giacché questo sistema consente al ciclo una maggiore stabilità, è più facile l’applicazione di anodi alternativi al sodio metallico. Sono stati utilizzati, infatti, elettrodi nanocompositi di carbonio duro e stagno-carbonio che hanno funzionato alla perfezione.

Qual è il vantaggio di questo nuovo sistema? Sia le batterie al litio che quelle al sodio sono sistemi eccellenti. Entrambi, infatti, sono capaci di dare, almeno in teoria, densità di energia discretamente alta. Purtroppo, però, quando per gli anodi si usano metalli alcalini puri come il litio e sodio, si hanno problemi di sicurezza legati alla reattività di questi elementi con l’acqua. Il sodio puro, per esempio, tende a esplodere quando viene in contatto con l’acqua. Stessa cosa succede con il litio puro il quale è anche un elemento molto tossico per l’uomo. Perciò si deve procedere all’assemblaggio a secco, ed è questo processo che fa lievitare in modo abnorme i costi di produzione.

La cella ibrida realizzata dagli scienziati tedeschi e coreani, utilizzando l’acqua di mare, sembra bypassare i problemi sia di sicurezza sia di costi. Spiegano gli scienziati che “L’uso dell’acqua di mare come fonte di sodio rende superflua ogni processo aggiuntivo, e consente una sostanziale riduzione del costo di produzione per dispositivi di stoccaggio e conversione di energia”. Tutto questo spiega perché la nuova batteria al sodio ha suscitato grandi entusiasmi: con questa nuova cella a combustibile ibrida si apre ufficialmente una nuova era.

La batteria al sodio, dunque, sostituirà quella al litio? Quasi sicuramente sì. Anche perché il litio in natura non si trova facilmente, mentre il sodio abbonda. Insomma, si annuncia una concorrenza spietata nei prossimi anni fra le batterie al litio e al sodio. Tuttavia una cosa l’abbiamo capita: ormai benzina e diesel nei prossimi anni, almeno nel campo automobilistico, andranno progressivamente a scomparire. Era ora. Soprattutto per l’ambiente, ovviamente.

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