Con l’aumento di auto elettriche in circolazione, cresce la necessità di batterie ad alta densità energetica. Dalla Cina arriva una tecnologia che potrebbe far svoltare definitivamente il mercato green. Alcuni scienziati cinesi, infatti, hanno realizzato una batteria ad acqua che promette un’autonomia infinita che potrebbe essere utilizzata anche per le auto a zero emissioni, eliminando una volta per tutte “l’ansia da ricarica”.
Un team di scienziati cinesi realizza la prima batteria ad acqua al mondo: ecco come funziona
Una nuova frontiera nel campo delle batterie è rappresentata dall’innovativa batteria ad acqua, che sfrutta l’acqua come elettrolita in combinazione con un anodo in alluminio. Questa particolare configurazione consente all’adenosina trifosfato (ATP) di immagazzinare una quantità di energia notevolmente superiore rispetto alle tradizionali batterie.
Gli studi hanno evidenziato come un singolo grammo di anodo in alluminio sia in grado di contenere un’energia pari a oltre 10 volte quella di una batteria al litio delle stesse dimensioni. In ambito automobilistico, l’adozione di batterie ad acqua potrebbe portare a un’autonomia di guida pressoché illimitata, rendendo obsoleto l’utilizzo di combustibili fossili come la benzina. Inoltre, questa tecnologia promette di estendere significativamente la durata delle batterie nei dispositivi di uso quotidiano, come smartphone e laptop.
La peculiarità di questa nuova tecnologia risiede nel suo principio di funzionamento, basato sul movimento delle molecole d’acqua anziché degli ioni di litio tra anodo e catodo. In questa configurazione, il catodo è costituito da ossido di manganese, mentre l’anodo è composto da alluminio. Durante il processo di funzionamento, le molecole d’acqua (H2O) presenti all’interno delle celle della batteria cedono elettroni al catodo di ossido di manganese, generando così ioni di idrogeno con carica positiva (H+).
All’interno della cella elettrochimica della batteria ad acqua, si verifica un flusso di ioni di idrogeno che si sposta dal catodo verso l’anodo, attraversando la soluzione elettrolitica. Contemporaneamente, gli elettroni, che sono parte integrante del dispositivo stesso, trasportano l’energia lungo il circuito progettato.
Durante la fase di carica, il flusso di elettricità subisce un’inversione di direzione. In questa fase, l’anodo fisso in alluminio rilascia elettroni provenienti da una fonte di alimentazione esterna, cedendoli all’elettrolita. Questo processo innesca la generazione di un flusso di ioni idrossido con carica negativa, che si muove dall’elettrolita in direzione del catodo.
Una delle prime misurazioni effettuate dal team di scienziati cinesi ha rivelato che il processo di elettrolisi dell’acqua, su cui si basa il funzionamento delle batterie ad acqua, conferisce loro una capacità di immagazzinamento energetico significativamente superiore a quella delle batterie agli ioni di litio di pari dimensioni.
Per dimostrare concretamente le prestazioni delle batterie ad acqua, i ricercatori hanno condotto un esperimento in cui una piccola ventola è stata alimentata ininterrottamente per ben 12 ore utilizzando una di queste batterie. In confronto, una batteria agli ioni di litio delle stesse dimensioni è stata in grado di far funzionare la ventola per sole 2 ore. Ci vorrà ancora del tempo prima di vedere una simile tecnologia applicata al settore automobilistico, ma di sicuro si tratta di una tecnologia che potrebbe cambiare per sempre il mercato.
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