Una batteria in cemento

Immaginate interi edifici capaci di immagazzinare energia nelle proprie pareti, al pari di una gigantesca batteria ricaricabile. Grazie alla ricerca della Chalmers University of Technology, in Svezia, questa visione psta diventando realtà. Qui infatti un gruppo di ricercatori del Dipartimento d’Architettura e Ingegneria Civile ha messo a punto un nuovo concept per l‘accumulo energetico in grado di fornire anche sostegno strutturale. Il risultato, presentato nella rivista scientifica Building, è un’innovativa batteria ricaricabile in cemento con una densità energetica media di 7 Wh per metro quadrato.

Per realizzare la speciale soluzione di stoccaggio si parte da una miscela a base di cemento con l’aggiunta di piccole quantità di fibre di carbonio. Tali elementi sono necessari per aumentarne la conduttività e la resistenza alla flessione. Il passo successivo richiede di incorporare alla miscela una rete in fibra di carbonio rivestita di metallo: ferro per l’anodo e nichel per il catodo. Al pari degli elettrodi tradizionali, questi trasportano gli elettroni avanti e indietro in fase di carica e scarica.

La ricetta finale è frutto di diverse sperimentazioni avviate per migliorare le ricerche sul tema. “Risultati di studi precedenti sulla tecnologia delle batterie in calcestruzzo avevano mostrato prestazioni molto basse”, spiega la dottoressa Emma Zhang. “Ci siamo resi conto che dovevamo pensare fuori dagli schemi, per trovare un altro modo per produrre l’elettrodo. L’idea che abbiamo sviluppato non è mai stata esplorata prima. Ora abbiamo la prova del concetto su scala di laboratorio”.

La nuova batteria ricaricabile in cemento ha una densità di energia di 7 Wh per metro quadrato o 0,8 Wh per litro. Valori che secondo il team, guidato dal professor Luping Tang, potrebbero rivelarsi più di 10 volte maggiori rispetto ai precedenti tentativi. E sebbene si tratti di prestazioni ancora molto basse rispetto ai dispostitivi di accumulo commerciale, la possibilità di essere scalata per formare strutture massicce potrebbe aiutare a contrastare la sua capacità limitata. “Potrebbe anche essere accoppiata – suggerisce Zhang – con pannelli solari per fornire energia, ad esempio, ai sistemi di monitoraggio in autostrade o ponti”.

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