Accumulare energia in un foglio di carta

Come sapete, questo blog è molto sensibile alle nuove proposte tecnologiche che potrebbero (se applicate), scombussolare l’ordine mondiale. Già abbiamo parlato delle grandi possibilità dei supercondensatori (in un precedente post) ed ora c’è una nuova interessante proposta tecnologica: un sistema ibrido batteria-supercondensatore.

Si presenta come un foglio di carta nero questo nuovo dispositivo di accumulo energetico sviluppato dai ricercatori del Rensselaer Polytechnic Institute. E’ somigliante alla carta perché la batteria è costituita per il 90% da cellulosa. Appare nera perché sulla superficie si inseriscono numerosissimi nanotubi in carbonio che fungono da elettrodi e consentono l’accumulo e la conduzione di elettricità.

Questo nuovo apparecchio (di nanoingegneria) è ultra leggero, sottilissimo, totalmente flessibile, non contiene sostanze chimiche tossiche, è in grado di funzionare a temperature tra 150 e -70ºC, è stampabile come un comune foglio di carta, è adatto ad applicazioni quali gadget, dispositivi medici per impianti e veicoli di trasporto. Presenta la particolarità di funzionare sia come una tipica batteria litio-ioni (caratterizzata da una potenza stabile che si protrae nel tempo), che come supercapacitore (per picchi di potenza di breve durata).


“Non si tratta di pezzi messi insieme” ha dichiarato Robert Linhardt, coautore del report pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences, “bensì di un sistema integrato le cui componenti sono unite le une alle altre molecolarmente: i nanotubi sono infilati nella carta che a sua volta è intrisa dell’elettrolita”.
Quest’ultimo ha inoltre la peculiarità di essere un liquido ionico, un elettrolita che non contiene acqua come solvente e che perciò non è soggetto a evaporazione o congelamento e resiste a temperature estreme.
Questi fogli “elettrici” si possono arrotolare, torcere, piegare, tagliare nelle forme più disparate senza perdere energia.
Si possono anche impilare in risme per aumentarne la potenza complessiva. Il gruppo di ricerca ha prodotto batterie di carta anche senza aggiunta di elettroliti per dimostrare come, nel caso debbano alimentare dispositivi come pacemaker o impianti analoghi, possano essere attivate utilizzando sangue, sudore o urina come elettrolita al posto delle sostanze chimiche presenti nelle batterie tradizionali.
Per il momento il limite del nuovo ibrido batteria-supercondensatore (le cui componenti sono piuttosto costose), sta nella mancanza di un sistema (economico) per la produzione in serie.
L’obiettivo del gruppo di ricerca è quello di incrementare l’efficienza delle batterie e dei supercapacitori e di arrivare a produrlo con sistemi di stampa simili a quelli utilizzati per i quotidiani.
Fonte: Rensselaer Polytechnic Institute

 




 

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