I ricercatori dell Maryland NanoCenter dell’Università del Maryland hanno sviluppato nuovi sistemi per immagazzinare l’energia elettrica derivata da fonti alternative che, in alcuni casi, è 10 volte più efficiente di quella disponibile oggi in commercio.
Al fine di risparmiare denaro ed energia, molte persone acquistano le automobili elettriche, ibride o installano i pannelli solari sui tetti delle loro case. Ma tutti hanno un problema comune, la tecnologia per immagazzinare l’energia elettrica è insufficiente. I sistemi a batteria che si adattano alle auto non possiedono abbastanza energia per la guida a lunga percorrenza, e dopo qualche ora non hanno più una forte accelerazione. Le fonti rinnovabili come il vento ed il solare hanno un notevole aumento di potenza solo per breve tempo, ma i dispositivi per immagazzinare la loro energia sono troppo costosi ed inefficienti per fornire energia sufficiente.
I ricercatori sopra citati hanno trovato la soluzione, pubblicata recentemente su Nature Nanotechnology. Utilizzano nuovi processi della nanotecnologia, che creano milioni di nanostrutture con identiche forme su misura per il trasporto di energia. I ricercatori sfruttano l’inusuale combinazione di alcuni comportamenti (il cosiddetto self-assembly, una reazione che auto-limita la fuoriuscita di energia, e l’auto-allineamento) per la costruzione di milioni, e forse miliardi, di piccole identiche nanostrutture che ricevono, immagazzinano e distribuiscono l’energia elettrica.
Questi dispositivi sfruttano uniche combinazioni di materiali, i processi e le strutture sia per ottimizzare l’energia che la densità di potenza. Le combinazioni, considerate nel loro insieme, hanno un reale impegno per la costruzione di una valida tecnologia di prossima generazione, e intorno ad esse, un nuovo settore di vitale importanza per l’economia della tecnologia. L’obiettivo per i sistemi di immagazzinamento dell’energia elettrica è di raggiungere simultaneamente un’alta potenza ed un’alta densità di energia per attivare i dispositivi con una grande quantità di energia, e per fornire energia ad alta potenza che si ricarichi rapidamente.
Queste le parole di Gary Rubloff, professore di Ingegneria della scienza dei materiali dell’Università del Maryland.
I dispositivi di stoccaggio dell’energia elettrica si dividono in tre categorie. Batterie, in particolare agli ioni di litio, che immagazzinano grandi quantità di energia, ma non possono fornire alta potenza o ricarica veloce. Condensatori elettrochimici che offrono maggiore potenza a prezzi relativamente bassi e più bassa densità di energia. Condensatori elettrostatici offrono alta potenza e veloce ricarica, ma al prezzo di una più bassa densità di energia.
Il gruppo di ricerca del Maryland ha inventato nuovi dispositivi elettrostatici che aumentano la densità di immagazzinamento dell’energia di questi dispositivi di circa 10 volte rispetto ai dispositivi disponibili oggi, senza sacrificare l’elevata potenza. Un’ottima notizia per l’industria dell’automobile, ma anche per quella della produzione di elettricità per le case, dato che i ricercatori non escludono che tale tecnologia potrebbe essere utilizzata anche per i pannelli solari delle abitazioni.
Fonte: [Sciencedaily]
