Energia dalla carta: team di scienziati crea batterie stampabili e biodegradabili

Un gruppo di scienziati della NTU Singapore ha creato le prime batterie stampabili biodegradabili che possono essere sepolte nel terreno dopo l’uso. Queste pile di zinco biodegradabili, al momento sottilissime perché realizzate con delle stampanti, potrebbero un giorno diventare un’opzione ecosostenibile per alimentare smartphone e dispositivi elettronici indossabili.
Video Storie 10 Maggio 2022

Questo foglio di carta fa funzionare da solo un ventilatore senza inserire spine nella corrente. Si tratta di una batteria biodegradabile che può essere sotterrata dopo l'uso perché è capace di deteriorarsi completamente nel terreno nel giro di un mese senza inquinare l’ambiente. La batteria biodegradabile è stata sviluppata dagli scienziati dell’Università NTU di Singapore che hanno letteralmente stampato gli elettrodi, cioè i conduttori elettrici entro cui entra ed esce la corrente, su entrambi i lati di un foglio in cellulosa rinforzato con idrogel, una sostanza flessibile simile alla gelatina utilizzata in cucina. L’inchiostro utilizzato per stampare gli elettrodi contiene al suo interno materiali conduttori come zinco, nichel e manganese alcuni degli elementi che possiamo ritrovare anche all’interno delle batterie alcaline. Dopo di che il foglio viene immerso in una sostanza elettrolitica, sensibile alla corrente e poi ricoperto con uno strato sottile d’oro per aumentare la conduttività della batteria. Secondo l’esperimento condotto dagli scienziati, una batteria stampata su un foglio quadrato di 4 cm riesce a far funzionare il mini ventilatore per 45 minuti. Il foglio si può tagliare, accartocciare o piegare senza che questo comprometta la sua prestazione. Inoltre, la batteria di carta è sottilissima, con uno spessore di appena 0,4 mm. Proprio per queste sue caratteristiche, la batteria può essere utilizzata nei dispositivi elettronici flessibili come i sensori biomedici per il monitoraggio della salute o negli smartphone pieghevoli. «Abbiamo mostrato un modo più semplice ed economico di produrre batterie sviluppando un unico foglio di batteria che può essere tagliato nelle dimensioni desiderate senza perdita di efficienza. Queste caratteristiche rendono le nostre batterie ideali per i dispositivi elettronici flessibili che si stanno sviluppando» – spiega Fan Hongjin, co-autore della ricerca.

La batteria biodegradabile potrebbe, dunque, essere una delle soluzioni al problema dei rifiuti elettronici perché, a differenza delle pile tradizionali che contengono molti metalli pesanti, non è tossica e non richiede involucri di plastica o altri materiali inquinanti. Le batterie tradizionali, infatti, contengono metalli come piombo, cadmio, cromo e mercurio elementi altamente pericolosi per l’ambiente e la salute dell’uomo per questo, una volta esauste, è molto importante non buttarle insieme ai rifiuti urbani, ma smistarle negli appositi contenitori o consegnarle direttamente alle isole ecologiche. Invece, secondo i ricercatori, i materiali degli elettrodi utilizzati per la batteria biodegradabile non sono una minaccia per l’ambiente, una volta entrati in contatto con il terreno: «Con la decomposizione, i materiali degli elettrodi vengono rilasciati nell'ambiente. Il nichel o il manganese in questo modo rimarranno vicini alla forma dei minerali naturali, mentre lo zinco sarà naturalmente ossidato per formare un composto non tossico. Questo mostra come la nostra batteria biodegradabile sia più sostenibile delle batterie attuali» – conclude Fan Hongjin.