Università e industria finanziano la ricerca di batterie al litio più ecologiche

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2011 Chevrolet Volt Battery Animation
2011 Chevrolet Volt Battery Animation – photo credit: Argonne National Laboratory via photopin cc

I nanomateriali saranno protagonisti della prossima generazione di batterie agli ioni di litio per veicoli elettrici, alla ricerca della formula perfetta per aumentare le proprie capacità: quale può essere però il loro impatto sull’ambiente?

È quanto vuole capire uno studio finanziato negli USA dalla National Science Foundation con un assegno di ricerca da 400,000 dollari destinato a coprire i primi 5 anni di elaborazioni matematiche del professor ingegner Chris Yingchun Yuan della Wisconsin-Milwaukee University (WMU).

Il progetto di ricerca interessa particolarmente il mondo dell’industria sia automobilistica che degli accumulatori e vede infatti il coinvolgimento attivo di Johnson Controls Inc., fornitrice di batterie per veicoli elettrici, e General Motors; sullo sfondo si pone anche la collaborazione con l’istituto di consulenza ambientale PE International.

Il progetto che Yuan condurrà nelle strutture della WMU si concentrerà sui nuovi nanomateriali candidati ad essere impiegati nelle batterie di prossima generazione: poiché si tratta di componenti chimiche diverse e destinate ad un ruolo preponderante nei dispositivi, pongono anche nuovi dubbi da dipanare riguardo la loro sicurezza una volta contestualizzate in un veicolo.

Per i primi 5 anni la ricerca produrrà modelli matematici e strumenti computazionali che dovranno aiutare a sviluppare accumulatori più potenti ed allo stesso tempo ecologici, con l’intento di fornire a GM e Johnson Controls i mezzi per svilupparli commercialmente. In una seconda fase verranno prodotti i nanomateriali ritenuti più vantaggiosi, che dai laboratori della WMU saranno trasferiti al College of Engineering and Applied Sciences per essere integrati in una batteria sviluppata da Johnson Controls.

Nel corso dello studio il professor Yuan indagherà quali effetti potrebbe avere sull’ambiente l’utilizzo e la produzione su scala industriale di tali nuove batterie, affrontando i temi delle emissioni prodotte in fase di realizzazione, dell’impatto ambientale del ciclo di vita energetico del prodotto e ricercando come questo possa essere infine smaltito o riciclato dopo 10 anni. L’obiettivo per ogni step è la riduzione della CO2 emessa identificando i processi sui quali agire – dalla fabbrica al funzionamento stesso del dispositivo – e l’identificazione di una procedura corretta per la rimozione dei nanomateriali dalle batterie esauste senza che questi siano dispersi nell’ambiente.

Lo studio della WMU si inquadra in un generale movimento sospinto sia dalle agenzie governative statunitensi (il programma RANGE promosso dall’ARPA-e ne è un esempio) che dal mondo dell’industria e della ricerca universitaria. Sempre a proposito di batterie per veicoli elettrici sono molteplici i filoni di studio portati avanti nei laboratori americani, ognuno mirato a raggiungere l’obiettivo indicato da Obama di rendere l’auto elettrica un bene funzionale ed accessibile alle masse.

 

Andrea Lombardo

Fonte: Journal Sentinel

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