Supercapacitori sottili come film per mandare in pensione le batterie delle auto elettriche

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photo credit: Toyota UK via photopin cc
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La ricerca in corso presso l’australiana Queensland University of Technology (QUT) aggiunge un tassello all’immagine di auto elettriche che la nostra mente deve iniziare a metter insieme in prospettiva futura: basta batterie e relativi ingombri, al loro posto supercapacitori nascosti nei pannelli della carrozzeria.

La scoperta di un tipo di supercapacitori abbastanza sottili da poter far parte dell’involucro del veicolo, in modo da poter in un primo step collaborare con le batterie al litio, si deve ad un team a prevalenza italiana: i ricercatori Jinzhang Liu, Marco Notarianni ed il professor Nunzio Motta della Facoltà di Scienze ed Ingegneria della QUT, affiancati dai colleghi Francesca Mirri, ricercatrice, e Matteo Pasquali, docente, della Rice University di Houston, Texas.

Le batterie, come anche i neofiti dell’argomento sanno, sono croce e delizia delle auto elettriche moderne: se le poco prestanti e decisamente pesanti unità al piombo non sono più prese in considerazione se non come alternativa low coast, le cugine agli ioni di litio permettono una buona densità energetica (leggi: buone autonomie, in crescita con l’evoluzione tecnologica) ma una caratteristica lentezza in fase di rilascio dell’energia che ne limita le prestazioni.

Inoltre, portano con sé problemi di costi e riciclo da imputarsi alla presenza di materiali rari al loro interno, attualmente altra spina nel fianco dell’e-mobility.

Già oggi, per ovviare al primo dei due problemi, ossia la disponibilità immediata di grandi quantità di energia, ad esempio in fase di accelerazione, si trovano sulle auto elettriche dei supercapacitori che svolgono la loro naturale funzione di boost.

Proprio su di essi si sono concentrati i ricercatori del Queensland, elaborando una nuova generazione di supercapacitori che, per lo spessore pari a quello di una pellicola, si prestano ad essere inseriti nella carrozzeria del veicolo.

Il progetto non si ferma però all’aspetto degli ingombri: il reale obiettivo della QUT è portare questi dispositivi ad aumentare la propria capacità di immagazzinare energia: nel breve termine i supercapacitori ultrasottili dovrebbero essere combinati con le consuete batterie al litio ma, in un futuro non tanto distante, potranno cavarsela da soli.

Il ricercatore Marco Notarianni, Dottorato che lavora al progetto della Queensland University, rimarca come “i veicoli hanno bisogno di energia extra in fase di accelerazione, cosa per la quale i supercapacitori sono perfetti: sono infatti in grado di ritenere piccole quantità di energia ma anche di liberarsene davvero rapidamente, rivelandosi come il perfetto complemento per le batterie”

Sempre Notarianni precisa: “I supercapacitori offrono un alta potenza in uscita in tempi ridotti, traducibile in una miglior accelerazione per il veicolo ed in tempi di ricarica pari a pochi minuti contro le ore richieste oggi dalle batterie in uso”.

Esiste poi l’aspetto dei materiali: non contenendo metalli rari o sostanze costose come il litio, i supercapacitori hanno un costo di produzione inferiore allo standard degli accumulatori, rispetto ai quali sono anche meno tossici.

Per il ricercatore post dottorato Jinzhang Liu questa tecnologia ha davanti a sé la prospettiva di crescere ben oltre le odierne capacità delle batterie agli ioni di litio, arrivando a doppiarne le autonomie con, però, una rapidità di rilascio 10 volte superiore.

Alla Queensland University of Technology pensano che nel giro di 5 anni la prima auto che integra i film-supercapacitori nella carrozzeria vedrà la luce (anche Volvo ha idee simili a riguardo), mentre altri campi d’impiego potrebbero svilupparsi prima, come ad esempio laptop e smartphone.

 

 

Andrea Lombardo

Fonte: QUT

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