Nell'articolo Quali saranno le batterie del futuro? avevamo visto insieme i materiali delle batterie del futuro, ma oggi vogliamo fare un passo in avanti e scoprire come la nuova frontiera delle batterie sostenibili ad alta densità energetica e i progetti in corso possano rivoluzionare il settore dei veicoli elettrici e renderlo ancora più green.
Cosa si intende per “alta densità energetica”
La densità energetica di una batteria si riferisce alla quantità di energia che può essere immagazzinata in un determinato volume o peso. Una batteria ad alta densità energetica, quindi, è in grado di immagazzinare una maggiore quantità di energia in uno spazio o peso limitato. Questo è particolarmente importante per i veicoli elettrici, ad esempio, dove lo spazio e il peso delle batterie sono fattori cruciali.
Batterie ecologiche: le scoperte del progetto MeBattery
Nell’ambito delle batterie sostenibili ad alta efficienza, c’è chi sta trasformando l’incontro tra innovazione e sostenibilità in una vera rivoluzione: il progetto MeBattery! finanziato dall'UE, punta a sviluppare batterie per auto elettriche più performanti ed ecologiche, grazie a materiali innovativi e tecnologie all’avanguardia. Il focus? Un ciclo di vita più sostenibile, dalla produzione al riciclo. Tra le soluzioni più promettenti c'è la "batteria amica dell'ambiente" capace di gestire energia e potenza in modo indipendente per maggiore efficienza e scalabilità.
Quali sono i vantaggi delle batterie ad alta densità energetica
Le batterie ad alta densità energetica offrono una serie di vantaggi significativi, che le rendono una tecnologia chiave per il futuro dell'accumulo di energia:
- maggiore autonomia: consentono ai veicoli elettrici di percorrere distanze più lunghe con una singola carica, superando una delle principali limitazioni attuali;
- maggiore efficienza: le batterie ad alta densità energetica possono immagazzinare e rilasciare energia in modo più efficiente, riducendo le perdite e massimizzando l'utilizzo dell'energia;
- riduzione del peso e delle dimensioni: permettono di realizzare batterie più compatte e leggere, migliorando l'efficienza e le prestazioni;
- ricarica più rapida: alcune tecnologie ad alta densità energetica supportano la ricarica ultra-rapida, riducendo i tempi di attesa.
Le batterie del futuro: sostenibilità nei materiali e nella produzione
Nel contesto del progetto MeBattery, l'attenzione ai materiali alternativi e alla sostenibilità è un aspetto cruciale. Puntando a produrre batterie a flusso redox organiche, infatti, vengono utilizzati materiali organici a differenza delle batterie tradizionali, che spesso impiegano metalli pesanti e altri materiali tossici. I ricercatori, dunque, si stanno concentrando sullo sviluppo di elettroliti a basso costo, in grado al tempo stesso di consentire densità di energia maggiori. Inoltre, l'utilizzo di molecole organiche (come C, H, O, N, S), abbondanti e facilmente reperibili, permette di ridurre al minimo l'impatto ambientale e i costi, sia nella fase di produzione dei materiali che nel loro smaltimento.
La sostenibilità nello smaltimento delle batterie
Secondo le stime di Motus-E, i volumi di batterie destinati a riciclo in Italia supereranno 360 kton al 2050. La sostenibilità dello smaltimento, dunque, è un aspetto cruciale, strettamente legato ai principi dell'economia circolare, se si pensa che un processo di riciclo tipico consente di recuperare circa il 60% dei materiali in ingresso. In questo senso, l'obiettivo del progetto MeBattery è creare batterie più sostenibili anche in fatto di smaltimento, grazie a un sistema a circuito chiuso, dove i materiali vengono recuperati e riutilizzati, riducendo al minimo l'impatto ambientale:
- progettazione per lo smontaggio: le batterie sono concepite per essere facilmente smontabili, agevolando la separazione dei componenti e il recupero dei materiali;
- recupero e riutilizzo: per massimizzare il recupero dei materiali, inclusi gli elettroliti organici e i materiali degli elettrodi, si studiano soluzioni per il riutilizzo o il ricondizionamento delle batterie a fine vita, estendendo la loro durata e riducendo la necessità di nuove materie prime;
- processi di smaltimento sostenibili: si sviluppano processi di smaltimento a basso impatto ambientale, minimizzando la produzione di rifiuti e l'emissione di sostanze nocive.
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