Batterie che durano più a lungo: occorre solo dello zucchero

Uno dei problemi delle auto elettriche ma non solo è quello delle batterie e un team di scienziati potrebbe aver risolto tutto tirando in ballo Mary Poppins

Nel celebre film Disney la tata miracolosa a un certo punto canta che basta un poco di zucchero e la pillola va giù. Ma se oltre ad andare giù la pillola lo zucchero potesse dimostrarsi un additivo ideale per migliorare la capacità e la durata delle batterie? Una domanda che sembra fuori luogo ma che stando a quanto pubblicato dal Dipartimento dell’Energia del Pacific Northwest National Laboratory non è assurda come sembra.

A seguito di un esperimento condotto a partire dalle cosiddette batterie di flusso, o batterie a flusso, sembrerebbe che l’aggiunta dello zucchero derivato dall’amido di mais sia in grado di migliorare addirittura del 60% la potenza di picco di queste nuove batterie. E i risultati sono incoraggianti perché, a quanto pare, dopo un anno di funzionamento con l’unico intervallo per la sostituzione di un altro pezzo rotto, le batterie con questo additivo derivato dall’amido sono riuscite a mantenere intatta la loro capacità di ricaricarsi. Che aggiungere quindi lo zucchero derivato dall’amido sia la soluzione per tutti i nostri problemi presenti e futuri di approvvigionamento e stoccaggio dell’energia elettrica?

Cosa sono le batterie a flusso e perché sono il domani

L’esperimento del Pacific Northwest National Laboratory pubblicato di recente sulla rivista Joule ha al suo centro le nuove batterie a flusso. Si tratta di batterie in cui la posizione degli elettroliti viene dislocata lontano dai due poli positivo e negativo. Un po’ come succede in altri tipi di serbatoi, le batterie a flusso quindi sono dei sistemi in cui, aumentando la capacità e quindi la misura dei serbatoi della soluzione elettrolitica, maggiore è l’energia che viene sprigionata nel tempo, anche se si tratta comunque ancora di batterie che sono in grado di lavorare solo ad una potenza inferiore per esempio a quelle al litio.

Ma hanno dalla loro la capacità di mantenere la carica per più tempo e, a quanto pare, con la semplice aggiunta di un po’ di amido e rivisitato possono durare molto più a lungo. L’esperimento pubblicato sulla rivista Joule ha utilizzato lo zucchero beta ciclodestrina che è in grado anche di accelerare la reazione elettrochimica di accumulo e rilascio dell’energia, potenzialmente quindi risolvendo anche il problema della differenza con le batterie agli ioni di litio. Ma, per quanto l’utilizzo della beta ciclodestrina possa essere interessante, anche perché per esempio riduce le sostanze chimiche potenzialmente tossiche utilizzate nelle batterie, c’è un problema: reperire questo elemento.

Il ciclo delle beta ciclodestrine mette a rischio il pianeta?

Tutte le ciclodestrine, ne esistono di tre tipi (alfa, beta e gamma), sono studiate da tempo e in particolare le beta ciclodestrine sono quelle utilizzate più comunemente anche nella vita di tutti i giorni. Per esempio sono utilizzate per le medicine che avrebbero altrimenti un sapore che le renderebbe insopportabili. Sono poi utilizzate per stabilizzare le sostanze fotosensibili o che si ossidano facilmente in presenza di ossigeno.

Le ciclodestrine vengono però ottenute dall’amido di mais, il che significa che c’è bisogno di coltivare pannocchie in grande quantità per ottenere le ciclodestrine. Una loro implementazione anche nell’industria della produzione di energia elettrica provocherebbe un aumento della superficie del pianeta da destinare alla produzione di mais, con tutte le conseguenze che si possono immaginare. Il mais ha bisogno di una quantità d’acqua inferiore alle altre due grandi coltivazioni di cereali che si praticano sul pianeta, quindi frumento e riso, ma dato l’impiego vastissimo e in più campi proprio del mais questo risparmio idrico rischia di non essere controbilanciato per esempio da una diffusione maggiore delle energie rinnovabili.