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La svolta della batteria a stato solido della Nasa. Aerei più green e meno inquinanti

L'aviazione e le emissioni di gas serra
L'aviazione e le emissioni di gas serra Diritti d'autore AP Photo/Kin Cheung
Diritti d'autore AP Photo/Kin Cheung
Di Rosie Frost
Pubblicato il
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Questo articolo è stato pubblicato originariamente in inglese

La batteria Nasa allo stato solido superano le attuali batterie agli ioni di litio essendo più leggere, avendo una maggiore capacità di accumulo di energia

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Una vera rivoluzione. La nuova tecnologia delle batterie a stato solido, sviluppata dalla Nasa, potrebbe contribuire a rivoluzionare i viaggi aerei. 

L'aviazione produce circa il 2,4% delle emissioni globali di CO2. Da tempo gli scienziati cercano un modo per rendere più green i viaggi aerei ed eliminarequesteemissioni.

Tuttavia l'attuale tecnologia delle batterie a stato solido funziona solo per alcuni velivoli quelli più leggeri, come i droni. Non fornisce una potenza o un'autonomia sufficiente per gli aerei passeggeri, per cui sono rari e poco diffusi.

Le batterie agli ioni di litio, utilizzate per le auto elettriche e i dispositivi personali, non soddisfano nemmeno gli standard di sicurezza necessari per l'uso in aviazione. Hanno un alto rischio di infiammabilità, motivo per cui non si possono mettere nel bagaglio da stiva oggetti come computer portatili o telefoni quando si vola. 

Per far decollare i **voli a propulsione**è quindi necessaria una soluzione diversa. È qui che entra in gioco la ricerca della Nasa.

Che cos'è una batteria a stato solido e come potrebbe alimentare gli aerei?

L'Agenzia Spaziale statunitense ha sviluppato una tecnologia che non utilizza sostanze chimiche elettrolitiche liquide, il principale problema di sicurezza di molte batterie. Queste sostanze possono subire una reazione a catena che le fa riscaldare, reagire ulteriormente a causa del calore e infine prendere fuoco. 

Il progetto della Nasa, "Solid-state Architecture Batteries for Enhanced Rechargeability and Safety" (SABERS) si basa su un'alternativa ecologica e meno pericolosa: le batterie allo stato solido. Non solo hanno la potenza e l'efficienza necessarie per gli aerei, ma mantengono una struttura solida anche quando vengono danneggiate, il che significa che non prendono fuoco.

Non solo le nuove batterie saranno in grado di elettrificare i velivoli, eliminando così le emissioni di carbonio e non associate alla combustione del carburante per aerei, ma riusciranno a evitare uno dei più importanti compromessi che affliggono i processi di elettrificazione su larga scala: il litio. 

Il litio è una risorsa limitata associata alla propria serie di esternalità ambientali negative, nonché a importanti implicazioni geopolitiche.

Un prototipo di batteria al selenio di zolfo, sviluppato dal progetto, produce 500 wattora di energia per chilogrammo di batteria. Si tratta di una densità energetica doppia rispetto a quella di una batteria standard agli ioni di litio.

Canva
Lithium-ion batteries are used to power everything from personal devices like tablets to electric cars.Canva

Anche gli aerei hanno bisogno di una fonte di alimentazione che scarichi rapidamente l'energia. 

“Stiamo iniziando ad avvicinarci a questa nuova frontiera della ricerca sulle batterie che potrebbe fare molto di più di quanto possano fare le batterie agli ioni di litio”, ha affermato Rocco Viggiano di SABRES, ricercatore presso il Glenn Research Center della Nasa a Cleveland secondo quanto riporta Oilprice.

I ricercatori hanno anche scoperto che le batterie allo stato solido possono resistere a temperature due volte superiori a quelle agli ioni di litio. E poi il design leggero aiuta a racchiudere più energia in meno spazio.

"Questo design non solo elimina il 30-40% del peso delle batterie, ma ci permette anche di raddoppiare o addirittura triplicare l'energia che possono immagazzinare, superando di gran lunga le capacità delle batterie agli ioni di litio che sono considerate lo stato dell'arte", ha dichiarato Rocco Viggiano, ricercatore principale di SABERS, in un comunicato stampa dello scorso anno.

Una nuova realtà nei cieli?

Le batterie allo stato solido sono ancora in fase di sperimentazione e realizzarle è  incredibilmente costoso. Inoltre, prima di essere autorizzate all'uso sui voli commerciali, dovrebbero essere sottoposte a test approfonditi.

Questo significa che potrebbe passare molto tempo prima di vedere questa tecnologia effettivamente utilizzata. 

Tuttavia, le recenti scoperte della Nasa sull'aumento della velocità di scarica delle batterie allo stato solido hanno eliminato alcuni degli ostacoli che in precedenza si frapponevano alla realizzazione di aerei elettrici.

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