I ricercatori della Chalmers University of Technology hanno realizzato una batteria strutturale che offre prestazioni dieci volte migliori rispetto a tutte le versioni precedenti. Contiene fibra di carbonio che funge contemporaneamente da elettrodo, conduttore e materiale portante.
Le loro ultime scoperte e ricerche aprono la strada allo stoccaggio di energia essenzialmente “senza massa” nei veicoli e in altre tecnologie. Basti pensare che in effetti le batterie delle auto elettriche oggi costituiscono gran parte del peso dei veicoli. Una batteria strutturale invece funziona sia come fonte di alimentazione che come parte della struttura (come dice il nome stesso), ad esempio nella carrozzeria di un’auto.
Si chiama accumulo di energia “senza massa”, perché in sostanza il peso della batteria svanisce quando diventa parte della struttura portante. I calcoli mostrano che questo tipo di accumulatore multifunzionale potrebbe ridurre notevolmente il peso di un veicolo elettrico. Lo sviluppo di batterie strutturali presso la Chalmers University of Technology prosegue attraverso molti anni di ricerca. Oltre ad essere rigide e resistenti, queste hanno anche una buona capacità di immagazzinare chimicamente l’energia elettrica. Questo lavoro è stato nominato da Physics World come una delle dieci più grandi scoperte scientifiche del 2018.
Il primo tentativo di realizzare una batteria strutturale è stato fatto già nel 2007, ma finora si era dimostrato difficile produrre batterie con buone proprietà elettriche e meccaniche. Ora lo sviluppo ha fatto un grande passo avanti, con i ricercatori di Chalmers, in collaborazione con il KTH Royal Institute of Technology di Stoccolma, presentando una batteria strutturale con proprietà che superano di gran lunga qualsiasi cosa vista fino a questo momento, in termini di accumulo di energia elettrica, rigidità e resistenza. Le sue prestazioni sono dieci volte superiori rispetto ai precedenti prototipi di batterie strutturali. La fibra di carbonio ha permesso di creare una batteria strutturale resistente e competitiva anche per quanto riguarda la capacità di accumulo dell’energia.
Di nuove batterie per auto elettriche ne parliamo spesso, questa ha una densità di energia di 24 Wh/kg, circa il 20% di capacità rispetto alle batterie agli ioni di litio attualmente disponibili. Ma visto che il peso dei veicoli può essere ridotto in maniera notevole, sarà necessaria meno energia per guidare per lo stesso numero di chilometri un’auto elettrica. La batteria strutturale può davvero competere con molti altri materiali da costruzione comunemente usati.
La nuova batteria strutturale senza peso realizzata dalla Chalmers University of Technology
Leif Asp, Professore a Chalmers e leader del progetto, ha spiegato: “I precedenti tentativi di realizzare batterie strutturali hanno portato a celle con buone proprietà meccaniche o buone proprietà elettriche. Ma qui, utilizzando la fibra di carbonio, siamo riusciti a progettare una batteria strutturale con capacità di accumulo di energia competitiva e rigidità”.
In questo momento è in corso anche un nuovo progetto, finanziato dall’Agenzia spaziale nazionale svedese, in cui le prestazioni della batteria strutturale saranno ulteriormente aumentate. Intanto attendiamo che Paesi come l’Italia si aggiornino sul settore e implementino la rete di colonnine di ricarica e non solo. “La batteria strutturale di prossima generazione ha un potenziale fantastico. Se si guarda alla tecnologia di consumo, potrebbe essere possibile entro pochi anni produrre smartphone, laptop o biciclette elettriche che pesano la metà di oggi e sono molto più compatti”, ha affermato Leif Asp.