Batterie Litio-Aria, la chiave sta nei virus OGM

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I ricercatori del MIT hanno scoperto come far compiere il salto di qualità alle batterie Litio-Aria, indicate da tutto il mondo scientifico come il futuro per l’accumulo di energia per la trazione elettrica: la risposta sta in un virus modificato geneticamente.

M13, così si chiama il virus ogm, risolve da solo una serie di problemi che fin’ora avevano rallentato lo sviluppo di questa tecnologia, di per sé in grado di fornire prestazioni raddoppiate, se non triplicate, rispetto all’attuale tecnologia principe degli ioni di litio.

La batterie Litio-Aria si chiamano così perché sfruttano l’ossigeno come mezzo fra il catodo in carbonio e l’anodo al litio: uno dei problemi irrisolti di questa tecnologia risiede proprio nel materiale usato per i nanoconduttori che costituiscono uno degli elettrodi, che, per essere creati chimicamente, richiedono un grosso esborso di energia.

Qui interviene il processo di biosintesi studiato dai ricercatori del MIT: il virus modificato M13 è infatti ingrado di produrre egli stesso le nanofibre che fungono da elettrodi per la batteria, con un risultato meno costoso in termini di materiali e migliore anche in quanto a prestazioni.

Il virus cattura le molecole di metallo (ossido di manganese nel caso specifico) presenti nell’acqua e le utilizza per costruire le fibre conduttrici con superfici ruvide ed i rregolari che, al contrario di quelle ottenute tramite processo chimico, hanno un’estensione superiore che si traduce in capacità di ricarica e scarica maggiorate; inoltre il virus intesse con questi nanoconduttori una struttura tridimensionale, dando una maggior stabilità all’elettrodo.

L’addizione di un metallo, il palladio, incrementa poi la capacità di condurre e catalizzare le reazioni durante i cicli di ricarica da parte dei nanoconduttori della batteria Litio-Aria, dando risultati al momento superiori a quelli ottenuti con qualsiasi altra sperimentazione.

Come specifica la professoressa Angela Belcher, WM Keck Professor of Energy e affiliata del Koch Institute for Integrative Cancer Research del MIT, questo processo di sintesi biologica, del tutto simile a quello realizzato in natura da diversi organismi nella costruzione della propria struttura molecolare, supera gli attuali limiti delle batterie Litio-Aria in quanto a numeri di cicli di ricarica sopportabili, velocità di questi processi e quantità di energia accumulabile.

Inoltre ha il vantaggio di richiedere meno materie prime, contraendo i costi di realizzazione di una di queste batterie.

A quanto pare, un processo biologico potrebbe aiutare il futuro di questi dispositivi, attesi come una promessa messianica per il mondo dei veicoli elettrici: non si tratta della prima volta che si sente parlare dell’impiego di micro organismi nei procedimenti di sintesi dell’energia.

La ricerca del MIT è ancora ad uno stadio iniziale, lontana quindi dallo standard produttivo: molta strada è da compiere e uno dei punti da affrontare riguarda proprio i metodi di produzione dei materiali impiegati, poiché non è usuale oggi ricorrere a virus ogm per questo scopo.

 

 

Andrea Lombardo

Fonti: MITnews, Nature Communications

 

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