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Energie rinnovabili, nuove batterie in carta ultraleggere e pieghevoli

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Novità straordinarie nel campo delle energie rinnovabili. Gli scienziati di Stanford hanno sviluppato una tecnologia che permette di caricare elettricamente un semplice foglio di carta con un inchiostro di nanomateriali. Le nuove batterie e i super condensatori potranno essere applicate sulle auto elettriche e per immagazzinare elettricità generata con impianti solari ed eolici. 

Batterie e super condensatori di carta

Il lavoro per sviluppare e ottimizzare la produzione di energie rinnovabili continua. Gli scienziati di Stanford stanno realizzando l'incredibile. Chi avrebbe mai immaginato che la normale carta potesse essere utilizzata come una batteria o un super condensatore? Ma gli studiosi di Stanford stanno studiando come sfruttare le nanotecnologie per creare delle batterie pieghevoli e ultraleggere e dei super condensatori dalla carta che utilizziamo tutti i giorni. Hanno sviluppato un inchiostro con nanotubi di carbonio e nanofili d'argento. I nanofili d'argento sono dei dispositivi di immagazzinamento ad alta conduttività. Qual è la differenza tra una batteria e un super condensatore? Sia le batterie che i condensatori immagazzinano le cariche elettriche. Ma i condensatori possono trattenerle per un periodo di tempo minore. I condensatori però hanno un vantaggio: possono caricare e scaricare elettricità molto più rapidamente di una batteria. Yi Cui, il responsabile del progetto e l'autore della pubblicazione "Higly conductive paper for energy storage devices" racconta dei nanomateriali: "Questi nanomateriali sono speciali.

Sono strutture a una dimensione con un diametro molto piccolo". Il piccolo diametro è cruciale perché aiuta l'inchiostro di nanomateriale ad incollarsi fortemente alla fibra della carta. Questo rende le batterie e i super condensatori molto longevi. I super condensatori di carta possono sopportare fino a 40 mila cicli di carica e scarica e sono migliori delle batterie al litio. Cui spiega che questi nanomateriali rappresentano i conduttori ideali perché muovono l'elettricità in modo molto più efficiente dei conduttori tradizionali. Bing Hu è un ricercatore. Ha messo in pratica la teoria appena esposta. Ha preso un piccolo foglio di carta e l'ha immerso nell'inchiostro. Così si sono depositati i nanotubi sulla superficie della carta che poi è stata caricata di energia. 
L'esperimento è stato realizzato in precedenza anche con la plastica. Bing Hu ha creato una batteria in plastica usando i nanomateriali. Ma ha concluso che la carta è una migliore opzione, perché una batteria di carta è più stabile, visto che l'inchiostro si "attacca" più fortemente. La durata della batteria in carta può essere testa anche spiegazzandola, accartocciandola o immergendola in acidi o basi, le sue performance non diminuiscono. 

L'applicazione delle batterie alle energie rinnovabili


Di questa tecnologia potranno usufruire diversi campi legati alle energie rinnovabili. L'invenzione di Yi Cui potrà essere implementata nelle macchine elettriche o in quelle ibride, perché hanno bisogno di un trasferimento di elettricità molto veloce. I super condensatori offrono anche un conveniente e alto rapporto superficie-volume, un vantaggio ulteriore per le macchine ibride. Peidong Yang è professore di chimica all'università di Berkeley in California. Dice, "Questa tecnologia ha il potenziale di essere messa in commercio in un prossimo futuro. Non penso che la sua applicazione sarà limitata solo ai dispositivi di immagazzinamento di energia. Potenzialmente può essere un elettrodo flessibile, economico e comodo per ogni dispositivo elettrico". Yi Cui prevede che l'uso principale di queste batterie in carta nell'immagazzinamento di grandi quantità di energia che riguarda la rete elettrica. Sappiamo che l'elettricità generata in eccesso di notte potrebbe essere stipata in queste batterie di carta e utilizzata in seguito, durante la giornata, nelle ore in cui il picco di consumo è più alto. Le centrali di energia solare ed eolica potrebbero utilizzare questa tecnologia per immagazzinare l'energia generata. 

 

 

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