Batterie più potenti e più longeve, l’ingrediente segreto? Zucchero

È bastato del semplice zucchero per aumentare la capacità di potenza di una batteria, In che modo i ricercatori americani ci sono riusciti? Che cos’è una batteria di flusso. Vediamo tutti i dettagli.
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Mattia Giangaspero 13 Luglio 2023

Non è un racconto del medioevo e non stiamo parlando di alchimisti e alchimia, però che sia servito un ingrediente alimentare come lo zucchero per rendere le batterie di flusso al ‘fluorenone' più potenti e più longeve è la pura verità.

Verità che arrivata direttamente dal laboratorio del Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), negli Stati Uniti, il quale ha realizzato un prototipo di questo nuovo tipo di batteria. Batteria che per un anno è stata in grado di immagazzinare e rilasciare energia di carica e scarica continua.

I test sono poi stati riportati sulla rivista Joule e si indica esplicitamente che per la prima volta nella costruzione della batteria è stato utilizzato uno zucchero semplice chiamato β-ciclodestrina. Si tratta di un derivato dell'amido,  in grado di accelerare la reazione di ossidazione e aumentare la fase di cinetica della batteria.

Com'è stato condotto l'esperimento? L'equilibrio che i ricercatori hanno ottenuto tra lo zucchero e gli altri componenti della batteria ha permesso di aumentare la capacità di potenza del 60%. L'esperimento è stato interrotto un anno dopo con la rottura di un tubicino di plastica.

Queste batterie di flusso cosa sono e a cosa servono? Come tutte le altre batterie, queste rilasciano energia elettrica, ma attraverso l'ossidazione e la riduzione, che può modificarsi quindi reversibile, dei fluidi di lavoro. I fluidi di cui ti parlo sono l'anolita e il catolita, ognuno è all'interno di un serbatoio e questa è già un'altra differenza rispetto alle batterie tradizionali. In questi fluidi sono poi state disciolte le sostanze elettroattive e per fornire elettricità, ossia la fase di scarica, i liquidi sono pompati nella cella elettrochimica centrale, dove avviene la reazione di ossido-riduzione. La ricarica si effettua con il procedimento opposto.

Usando terminologie meno tecniche lo stoccaggio di energia dipende da quanto è pieno il serbatoio, ovviamente più grande è, maggiore è l'energia che è stata accumulata. Un primo passo i ricercatori americani del laboratorio PNNL l'hanno fatto, anche perchè aumentare la longevità è uno dei più grandi problemi attuali delle batterie, il problema che in questo caso sono presenti altri ostacoli.

Le batterie di flusso sono molto grandi e anche molto costose, quindi creano troppo volume di ingombro e richiedono grandi capitali a livello commerciale. Questo si traduce ancora in attesa, prima che questo nuovo tipo di batteria con l'aggiunta di zucchero possa essere messa effettivamente sul mercato.