Fonte: Youtube
Gli scienziati hanno sviluppato una batteria ad acqua che è economica, riciclabile e non esplode. Questi dispositivi utilizzano metalli come il magnesio o lo zinco, che sono più economici da assemblare e meno tossici rispetto ai materiali attualmente utilizzati nelle comuni batterie. Le “batterie ad acqua” sono formalmente note come batterie acquose agli ioni metallici.
Le batterie sono costituite da tre parti principali: un elettrodo positivo chiamato catodo, un elettrodo negativo chiamato anodo e un elettrolita che sposta gli ioni tra questi elettrodi.
I ricercatori del RMIT, Università di Melbourne, in Australia, hanno sviluppato quelle che chiamano “batterie ad acqua” sostituendo gli elettroliti tradizionali con acqua mescolata a sali semplici. Affermano che queste batterie a base d’acqua sono più sicure e meno dannose poichè utilizzano metalli come il magnesio o lo zinco, più economici e meno dannosi per l’ambiente rispetto alle batterie al litio o al piombo. «Anche se è improbabile che la nuova tecnologia sostituisca le batterie agli ioni di litio in tempi brevi, con ulteriori ricerche e sviluppo, le batterie ad acqua potrebbero fornire un’alternativa sicura a quelle attuali entro un decennio circa» ha affermato Tianyi Ma, scienziato chimico e autore principale dello studio.
L’uso dell’acqua come elettrolita nelle batterie potrebbe aiutare a prevenire un problema comune chiamato crescita dei dendriti. I dendriti sono minuscoli spuntoni metallici che possono causare il cortocircuito delle batterie. Per risolvere questo problema, gli scienziati hanno rivestito l’anodo della batteria con bismuto metallico, che forma uno strato protettivo simile alla ruggine quando ossidato. Questo rivestimento aiuta la batteria a durare più a lungo, con i prototipi che mantengono oltre l’85% della loro capacità anche dopo essere stati caricati e scaricati 500 volte, ovvero quando la maggior parte delle batterie agli ioni di litio inizia a guastarsi.
Le batterie agli ioni di litio, che si trovano ovunque, dai laptop e telefoni alle bici elettriche e alle auto, possono surriscaldarsi e prendere fuoco in casi estremi. Questo perché il litio è un metallo piuttosto attivo, immerso in un elettrolita organico.
A causa di questi problemi di sicurezza, i ricercatori studiano da tempo batterie che utilizzino materiali diversi ma producano le stesse prestazioni e abbiano una longevità simile. Il team ha finora sviluppato prototipi a base d’acqua a forma di moneta utilizzate negli orologi, nonché batterie cilindriche simili alle batterie AA o AAA.
Le attuali batterie al piombo hanno una bassa densità di energia e vengono utilizzate per avviare motori di automobili a benzina o diesel e per lo stoccaggio di energia in reti su larga scala. Tuttavia, poiché contengono piombo e acidi pericolosi, non possono essere smaltite e devono essere riciclate presso strutture specializzate. Le batterie ad acqua invece possono essere smontate in modo sicuro e i materiali riutilizzati o riciclati.
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In termini di applicazioni pratiche, i ricercatori hanno collegato la batteria a un pannello solare e a una luce solare da 45 watt. La luce è rimasta accesa per 12 ore dopo una giornata di ricarica. Si tratta di una dimostrazione su piccola scala del potenziale delle “batterie ad acqua” da utilizzare per lo stoccaggio di energia rinnovabile, che dovrebbe incoraggiare ulteriori ricerche.
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