Batterie ad acqua marina: cosa sono e perché convengono

4 Febbraio 2022 - 16:19

4 Febbraio 2022 - 16:27

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In Corea del Sud è stata sviluppata una nuova tecnologia per le batterie elettriche ad acqua marina. Ecco quali sono le caratteristiche e i vantaggi di questi dispositivi.

Batterie ad acqua marina: cosa sono e perché convengono

Nonostante le autovetture elettriche stiano guadagnando sempre più il favore dei consumatori, inclusi quelli italiani, la mobilità elettrica presenta ancora una serie di svantaggi legati alla produzione e allo smaltimento delle batterie agli ioni di litio, problema che potrebbe minare la reputazione delle automobili elettriche.

Si parla nello specifico dei problemi inerenti all’approvvigionamento del litio (Li), l’elemento cardine per la produzione delle batterie, molto raro in natura e non rinnovabile. In aggiunta, la lavorazione del litio può avere un impatto sull’ambiente, se non eseguita nel modo corretto. Da diverso tempo si stanno sviluppando tecnologie capaci di rimuovere gli ostacoli, e una valida alternativa possono essere le batterie ad acqua marina, sulle quali si stanno concendrando gli sforzi dei ricercatori sudcoreani.

Batterie ad acqua marina: caratteristiche, vantaggi e svantaggi

Come è facilmente intuibile dal nome, le batterie ad acqua marina (o «seawater batteries» in lingua inglese) contengono al loro interno l’acqua del mare, che funge da catodo, vale a dire l’elemento che riceve il flusso di elettroni sprigionato dall’anodo, che è invece il componente che emette tale flusso. Si ricorda che nella maggior parte delle batterie per l’alimentazione di autoveicoli elettrici, l’anodo è composto dal litio, mentre nel catodo è presente il carbonio (C) o altri metalli come il cobalto (Co). Le seawater batteries possono essere considerate una variante delle batterie agli ioni di sodio, nelle quali l’acqua marina - o un’altra soluzione contenente sodio - si impiega come elettrolita, sostanza grazie alla quale avviene il transito degli elettroni.

Le batterie ad acqua marina presentano una serie di vantaggi:

  • non contengono cobalto, anch’esso presente in quantità non illimitate;
  • l’elemento del catodo è disponibile in quantità illimitate;
  • non sono infiammabili;
  • sono più facili da smaltire;
  • i costi di produzione sono potenzialmente più bassi;

Tuttavia, è doveroso sottolineare che le seawater batteries hanno anche alcuni svantaggi:

  • la densità energetica è inferiore rispetto alle comuni batterie al litio;
  • per realizzare un anodo efficiente sfruttando altri elementi sono necessari procedimenti lunghi;

Corea del sud al lavoro per ottimizzare le batterie ad acqua marina

Un gruppo di ricercatori sudcoreani della Korea Maritime and Ocean University di Busan ha recentemente comunicato di aver sperimentato un innovativo processo di sintesi dell’anodo, grazie al quale sarà più facile portare avanti lo sviluppo delle batterie ad acqua marina. La tecnica prende il nome di «Plasma in-liquid» e permette di ottenere del materiale anodico ad alte prestazioni, costituito da carbonio drogato con zolfo (S) e azoto (N).

“Il materiale anodico co-drogato che abbiamo preparato ha mostrato notevoli prestazioni elettrochimiche nella batteria ad acqua di mare, con una vita di oltre 1500 cicli a una densità di corrente di 10 A/g."

Lo ha riferito il professor Kang Jun, scienziato che ha supervisionato il lavoro del team di ricerca. I risultati lasciano ben sperare nel futuro impiego della tecnologia per potenziare le prestazioni delle batterie ad acqua marina, la cui diffusione sul mercato potrebbe persino determinare una riduzione dei costi legati alla produzione dei veicoli elettronici, in virtù della loro economicità.

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