La batteria protonica sostituirà quella al litio? È la tecnologica sfida lanciata da un gruppo di ricercatori della Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) con la realizzazione di un mini-prototipo di “proton battery”, una batteria ricaricabile a protoni
La batteria, senza ioni di litio, sarà davvero ecologica, “performante” e soprattutto economica? Lo studio pubblicato sull’International Journal of Hydrogen Energy appare particolarmente interessante.
Se vogliamo un mondo davvero “rinnovabile, gli accumulatori di energia sono determinanti. In questa prospettiva, dai sistemi di accumulo domestico alle grandi installazioni per lo storage di rete, il dispositivo pensato dall’università australiana potrebbe avere significative ripercussioni per tanti motivi. Pensiamo alle reti e ai veicoli elettrici.
La batteria protonica: come funziona?
Secondo il professor John Andrews, a capo del gruppo di ricercatori, andando sempre più avanti con l’utilizzo di fonti di energia rinnovabili, più forte sarà la necessità di tecnologie di storage a base di materiali economici e disponibili in abbondanza. “Le batterie al litio sono ottime ma utilizzano risorse poco disponibili e quindi molto costose – ha dichiarato – La nostra soluzione invece accumula i protoni in un materiale basato sul carbonio, che è disponibile in abbondanza, mentre i protoni li prendiamo dall’acqua“.
La batteria è anche conosciuta come PEM (Proton exchange membrane, membrana a scambio protonico), una sorta di “mix” tra un accumulatore allo stato solido e una cella a combustibile, capace di mettere insieme i vantaggi delle due batterie. Come funziona il mini-prototipo del RMIT? Nella fase di carica, il carbonio attivo presente nell’elettrodo si abbina ai protoni generati dalla separazione dell’acqua che avviene tramite l’alimentazione elettrica. L’elettrodo, che funge da deposito di idrogeno, rilascia gli atomi precedentemente accumulati. I protoni liberati, attraverso la cella combustibile, tornano a formare acqua assieme all’ossigeno dell’aria, generando energia. Secondo Andrews i tempi sono ancora lunghi e la batteria protonica non sarà commercializzabile prima di 5-10 anni.
L’obiettivo dello studio è quello di innalzare il rendimento della batteria protonica, potenziandone la densità energetica, grazie all’impiego di materiali innovativi, come il grafene.
La batteria protonica: i vantaggi
Lo studio ha inoltre evidenziato che la proton battery offrirebbe diversi vantaggi rispetto al litio, come, ad esempio, non dover impiegare metalli particolarmente anti-economici per la fabbricazione degli accumulatori. L’impatto ambientale della batteria sarebbe anche molto più basso perché porterebbe ad evitare il complicato ciclo produttivo del litio.
“I nostri più recenti progressi rappresentano uno step cruciale verso batterie protoniche più economiche e sostenibili che possano contribuire ad incontrare i nostri futuri bisogni energetici, senza danneggiare ulteriormente il nostro già fragile ambiente”.
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