Il Centro per l'energia e la chimica ambientale di Jena, in Germania, ha sviluppato una batteria composta da polimeri organici che non fa uso di metalli rari o tossici, come litio o piombo.
Vento e sole rappresentano fonti di energia rinnovabile fondamentali per ridurre le emissioni di CO2. Ma la variabilità della produzione, dovuta principalmente alle condizioni meteorologiche, richiede soluzioni di stoccaggio che l’attuale tecnologia non soddisfa pienamente.
Il Centro per l'energia e la chimica ambientale di Jena, in Germania, ha sviluppato una batteria composta da polimeri organici, molecole con proprietà di trasporto della carica elettrica, che può risolvere il problema delle fluttuazioni della produzione energetica dovute al tempo variabile.
"In pratica, abbiamo bisogno di conservare l'energia in modo che, anche se non c'è vento, possiamo usare l'elettricità prodotta - dice Ulrich S. Schubert, direttore del Centro -. E questo tipo di batteria, la 'Redox flow battery', è perfetta per immagazzinare grandi quantità di energia. Le batterie a base di polimeri plastici possono immagazzinare quasi la stessa quantità di energia per chilogrammo di quelle al litio. Ma poiché la plastica è più leggera, abbiamo bisogno di un volume maggiore per immagazzinarla".
Un altro vantaggio è il minore impatto ambientale. Questo tipo di batterie, infatti, non fa uso di metalli rari o tossici, come litio o piombo. Per la produzione di un dispositivo di stoccagio di tipo "Redox a flusso" tradizionale, generalmente vengono disciolti sali di vanadio nell'acido; qui, invece, i polimeri vengono dissolti in una soluzione salina neutra.
"Nella 'Redox Flow battery' abbiamo disciolto un materiale attivo come piccole molecole o polimeri - dice Martin Hager, responsabile del gruppo 'polimeri & energia' del Centro -. Possiamo paragonarlo un po' a quando si scioglie il sale nell’acqua cucinando la pasta o mettiamo dello zucchero nel tè. In questo caso, quando abbiamo abbastanza vento, e l'elettricità è disponibile, avremo un elettrone che si sposta da un lato del nostro materiale attivo, all'altro lato, e in questo modo possiamo immagazzinare l'elettricità".
L'investimento per il progetto è stato di circa un milione di euro, di cui più di 800.000 euro provengono dalla politica di coesione dell'Ue. Il Centro di ricerca dell'università di Jena ha anche sviluppato una batteria sottile che può alimentare piccoli dispositivi come apparecchi connessi alla rete o piccoli sensori medici. Il circuito elettrico in questo caso è compresso tra le superfici di due fogli di materiale plastico.
"La particolarità di questo tipo di batteria è che è flessibile e può essere prodotta con tecniche di stampa - dice Alexandra Lex-Balducci, ricercatrice del Centro -. Inoltre, qui usiamo anche materiali completamente privi di metallo. Rispetto ad altre batterie flessibili, sono anche ricaricabili, il che significa che è possibile utilizzarle più volte"
Questi tipi di batterie saranno presto disponibili sul mercato. Essendo realizzate con materiali facilmente disponibili in Europa, potranno anche garantire ai paesi europei un approvvigionamento energetico costante ed ecosostenibile.