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Nuove tecnologie per le batterie 2/2

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Questo tipo di batteria (o "supercapacitor") si presta ad essere impiegata nelle auto elettriche o ibride, nelle quali l'utilizzo combinato di materiali leggeri con sorgenti di energia efficienti e rapide è d'obbligo.

Questa tecnologia ha un enorme potenziale e, secondo l'opinione di Cui, potrebbe anche essere utilizzata per realizzare dispositivi in grado di immagazzinare l'energia elettrica prodotta da altre fonti: ad esempio, l'energia elettrica prodotta dagli impianti eolici e fotovoltaici potrebbe in futuro servire per caricare queste "batterie di carta". Guardate questo video relativo ad una sorprendente applicazione della batteria di carta che riesce ad accendere un led:

Ovviamente l'energia prodotta da un singolo foglio di carta trattata è modesta, ma questa può essere facilmente aumentata sovrapponendo tra loro diversi fogli di carta e/o arrotolando i fogli stessi.

Un'altra possibile applicazione di questo tipo di batteria è come fonte di energia per alimentare dispositivi elettronici bio-medicali: poichè infatti essa si basa su componenti "naturali" come la carta ed i nanotubi di carbonio, potrebbe essere impiegata anche all'interno del corpo umano.

Batterie realizzate con i virus

Un gruppo di ricercatori dell'MIT, guidato dalla Professoressa Angela Belcher (Germeshausen Professor di Materials Science, Engineering, e Biological Engineering), sono stati in grado di creare una batteria utilizzando dei virus. Secondo Angela Belcher, questa soluzione potrebbe fornire una potenza sufficiente per essere impiegata come batteria principale in un'autovettura. Il virus utilizzato, un comune batteriofago in grado di infettare i batteri ma innocuo per gli esseri umani (ed inoltre non tossico), viene modificato geneticamente ed usato per realizzare gli elettrodi caricati sia positivamente che negativamente di una batteria agli ioni di litio. Nei test eseguiti in laboratorio, questo tipo di batteria è stata caricata e scaricata almeno 100 volte senza perdere la propria funzionalità; siprevede comunque che questo valore, attualmente inferiore rispetto a quello delle comuni batterie agli ioni di litio oggi disponibili, possa essere aumentato in futuro. Osservate questo video sulle batterie fatte con i virus, in cui compare la stessa Professoressa Angela Belcher:

Mini batterie "nucleari"

Un gruppo di ricercatori dell'Università del Missouri condotto dal Professore Jae Kwon ha realizzato una batteria nucleare di dimensioni minuscole, progettata per alimentare i dispositivi realizzati in tecnologia MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). Come sappiamo, la tecnologia MEMS è ampiamente utilizzata in numerose applicazioni di ogni giorno, come ad esempio: sistemi air-bag, smartphone (rilevamento dei movimenti e dell'orientamento), fotocamere digitali (stabilizzazione dell'immagine), stampanti a getto d'inchiostro, consolle per videogiochi, e così via. Alimentare i sistemi MEMS diventa un problema quando la fonte di energia è troppo grande e pesante rispetto alle dimensioni e al peso reali del dispositivo MEMS. L'biettivo, perciò, è quello di trovare una fonte di energia che possa durare a lungo, che sia leggera e di dimensioni ridotte, e fornisca la quantità di energia necessaria al sistema: in altre parole, è richiesta una fonte di energia caratterizzata da una "densità" di potenza estremamente elevata. Una batteria realizzata con un componente nucleare come un radioisotopo ha una densità di potenza 6 ordini di grandezza superiore a quella delle batterie convenzionali. Le batterie nucleari sono già state impiegate in passato in alcune applicazioni di "nicchia" (come ad esempio nei progetti militari e nelle missioni aerospaziali), ma esse non erano così piccole come quella realizzata dal Professor Kwon (si osservi come esempio l'immagine seguente):

Questo tipo di batteria non è ancora pronta per entrare in produzione: attualmente si trova puramente allo stadio di ricerca, e molto lavoro deve essere ancora fatto prima che sia pronta per impieghi industriali. Una cosa interessante da notare è che essa utilizza un semiconduttore liquido anziché solido: si tratta dell'isotopo 35 dello zolfo, ma i ricercatori hanno pianificato di provare anche altri materiali in futuro, allo scopo di ridurre ulteriormente lo spessore delle batterie ed aumentare, se possibile, la potenza resa disponibile da esse.

 

 

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