di  -  mercoledì 4 marzo 2009

liquid_battery.jpgDonald Sadoway, ha presentato gli studi su un nuovo tipo di accumulatore che non batte nessun record di densità nell’immagazzinamento di elettricità ma che si pone come evoluzione alle largamente impiegate batterie con elettrodi al piombo.

Le batterie al nichel-cadmio e al litio con cui siamo abituati a rapportarci nell’uso quotidiano di computer, telefoni, fotocamere e ogni altro tipo di gadget, sono molto costosi e vengono utilizzati solo nei casi in cui la combinazione di capacità necessaria, potenza di picco erogabile e ridotte dimensioni li rendono necessari. Un larghissimo impiego però conoscono ancora le tradizionali batterie con elettrodi al piombo, per via di un costo decisamente conveniente, in rapporto alla capacità disponibile.
Queste nuove e per ora sperimentali batterie liquide conservano un basso costo di produzione ma vantano un’accresciuta capacità e durata nel tempo.
Non solo potranno rimpiazzare quelle al piombo in molti ambiti, ma potrebbero fornire un grosso aiuto allo sviluppo delle energie rinnovabili.

Il problema principale con l’energia rinnovabile è l’impossibilità di immagazzinarla e conservarla. Finché il sole, l’acqua e il vento rappresenteranno una parte marginale della produzione energetica complessiva i problemi legati all’irregolarità dell’erogazione da queste fonti non rappresenterà un grande problema.
Poiché però greggio e uranio presentano sempre più importanti problemi di approvvigionamento sarà necessario col tempo destinare una fetta sempre più importante della produzione energetica alle rinnovabili. A questo punto se non si vorrà dipendere dalle condizioni atmosferiche come un galeone del ‘500 bisognerà ricorrere a qualche rimedio.

Un’idea proposta è quella di produrre idrogeno nei momenti in cui si presenta un surplus di produzione, per poi ovviamente utilizzarlo alla necessità.

Donald Sadoway allarga gli orizzonti di questo scenario, ipotizzando proprio questo tipo di utilizzo per le sue batterie, in sostituzione di vettori chimici.

In base ai risultati ottenuti fin’ora nelle sperimentazioni, si è calcolato che una distesa di batterie di 6 ettari potrebbe sopportare il picco di energia richiesto da una città grande come New York, ovvero circa 13 GW, un risultato davvero interessante.

11 Commenti »

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  • # 1
    Pio Alt
     scrive: 

    Sì, ma di cosa sono fatte queste nuove batterie?

  • # 2
    fabius87
     scrive: 

    Probabilmente sfruttano l’ idrogeno…?? Non si è capito a essere onesti.. Però un’ appunto, i 13GW di picco per quanto, 1microsecondo?

    Senza nulla togliere, ma è un po’ lacunoso l’ articolo, comunque complimenti, perchè si legge sempre più spesso di fonti rinnovabili e di alternative all’ uranio/petrolio.

    Fabio

  • # 3
    Ilruz
     scrive: 

    L’immagine dell’articolo fa riferimento ad una tradizionale batteria al piombo … e’ un po’ fuorviante.

    Articolo interessante: per l’immagazzinamento su larga scala la soluzione potenziale fa sempre parte delle “flow battery” come questa: le flow battery pero’ son complesse, piene di sensori, pompe, controlli, etc. e pertanto soggette a rottura oltre che costose. La batteria proposta da questo tomo invece e’ statica, ed elimina la necessita’ di piastre, etc.

    Ho solo il sospetto che non potrebbe essere usata in movimento (che so, su una nave, un treno, un camion); magari mi sbaglio.

  • # 4
    demon77
     scrive: 

    Come già detto da altri è necessario sapere qualcosa in più di queste nuove batterie: impatto ambientale, manutenzuione, durata, rendimento e via dicendo..

    e poi.. SEI ETTARI DI BATTERIE???

  • # 5
    Stefano
     scrive: 

    1Watt = 1 joule/ secondo.

  • # 6
    Sig. Stroboscopico
     scrive: 

    Detta così mi sembra una gran sola… purtroppo mi pare che per l’immagazzinamento dell’energia non sappiamo ancora che pesce prendere.
    E’ veramente un problema enorme.

    Comunque non è vero che ci sono problemi di approvigionamento di materiale per le centrali atomiche.
    Abbiamo materiale per dare corrente a tutti (…) per centinaia di anni.
    Ovvio che consumare di meno, meglio e risparmiare è il vero obbiettivo attuale.

  • # 7
    Enrico Pascucci (Autore del post)
     scrive: 

    La batteria liquida sperimentale in questione, stando alle dichiarazioni dell’ideatore avrebbe una complessità costruttiva simile a quella di una batteria al piombo.
    Nell’articolo linkato nel post, viene spiegato che sono presenti magnesio e antimonio liquidi come elettrodi, separati da un elettrolita ad alta concentrazione salina al centro formato da ioni di magnesio e antimonio.
    Durante la carica, la migrazione degli elettroni tra i due elettrodi liquidi e l’elettrolita, fa sì che gli ioni presenti nell’elettrolita ricevendo elettroni vadano a sommarsi ai due elettrodi, aumentando le dimensioni degli stessi e diminuendo la quantità di elettrolita presente.
    Durante la scarica avviene il processo inverso.

    demon77, 6 ettari di batterie non sono tanti se si considera la possibilità di distribuirli al meglio negli ambienti urbani. Non si noterebbero neanche. Quanti ettari occupa la città di New York?

  • # 8
    Bellaz89
     scrive: 

    X Enrico Pascucci

    Nell’ articolo parli di 13 GW di potenza erogabile ma non non citi il tempo di autonomia di tali batterie.

    Visto che 13 GW è una quantità a dir poco mostrusa(anche se sono ‘sei ettari’ di batterie) è d’obbligo chiedersi per quanto tempo possono erogare tale potenza (1 usec? 1 sec ? 1 h? 1 giorno?)

  • # 9
    Enrico Pascucci (Autore del post)
     scrive: 

    Bellaz89, bisognerebbe conoscere l’esatto rapporto tra capacità e potenza di erogazione di ogni singola cella per fare delle stime (non so se il termine “cella” sia utilizzabile anche in questo tipo di accumulatori, ma il concetto è chiaro).

    Purtroppo, immagino perché la ricerca non sia in una fase avanzata di sviluppo, non vengono forniti dati precisi.
    Quello che viene dato per certo è che saranno di gran lunga superiori per capacità, potenza di erogazione di picco e anche vita utile, rispetto alle batteria al piombo.

    Il parallelismo nel tipo di utilizzo viene naturale poiché le batterie al piombo oggi vengono utilizzate proprio per accumulare energia fotovoltaica o eolica in alcune condizioni particolari in cui non non ci sono possibilità di allaccio alla rete elettrica, come ad esempio un rifugio di montagna. Chiaramente le migliori prestazioni delle batterie liquide permetterebbero di espanderne il range dei possibili utilizzi.

  • # 10
    L.MCH
     scrive: 

    Se si guarda nella seconda pagina del link su technology Review si comprende meglio come funziona quella batteria e perche e’ cosi vantaggiosa.

    In pratica la differenza principale con le batterie al piombo e’ che in esse ad ogni carica e scarica si forma e poi viene rimosso ossido di piombo da un elettrodo.
    Per vibrazioni, urti, ecc. ecc. l’ossido di piombo che si stacca dall’elettrodo e’ “perso” perche cade sul fondo(e quindi non puoi piu essere utilizzato per carica e scarica e gli elettrodi “perdono piombo” sino a quando la batteria diventa inutilizzabile).

    La nuova batteria invece usa un elettrodo fatto con un metallo “piu pesante”, un elettrolita “intermedio” ed un elettrodo con un metallo (il magnesio) piu “leggero” degli altri due.
    Quindi se per urti, sovraccarichi, ecc. “si stacca qualcosa dagli elettrodi” poi per decantazione ritorna in posizione da solo (e non serve neanche che gli elettrodi siano “solidi”, mi sa che vanno bene anche antimonio e magnesio in polvere).

    Questo significa che quelle batterie durano molto di piu (corrosione praticamente nulla) e possono tollerare picchi di corrente elevatissimi rispetto alle altre batterie (si parla di 10 volte di piu di quello che possono tollerare le batterie al piombo)
    Quindi sono perfette perche abbattono drasticamente i costi di manutenzione e reggono meglio cariche/scariche discontinue con correnti anche elevate.

    Il problema piu grosso e’ l’elettrolita, quello usato inizialmente (il solfuro di sodio) non va tanto bene quanto a capacita massima della batteria e bisogna vedere se ne trovano uno con prestazioni al livello dell’acido solforico e con costi e fattori di rischio accettabili.

  • # 11
    arkanoid
     scrive: 

    A) è un vettore chimico come l’idrogeno
    B) un impianto di produzione di idrogeno ha una vita utile enorme confrontata con un parco batterie
    C) manutenere 1000 batterie non è possibile, manutenerne un milione è una barzelletta buona per beppe grillo
    D) Viste le premesse, è una sparata propagandistica per poter far conoscere le sue batterie che non verranno mai usate per quello per cui sono vantate in questo articolo.

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