Gli ingegneri cinesi hanno presentato un nuovo design della batteria al sodio-zolfo che offre un’alternativa potenzialmente più sicura ed economica alla tecnologia agli ioni di litio. Questa svolta affronta le crescenti preoccupazioni sui rischi per la sicurezza del litio, sull’aumento dei costi e sulle vulnerabilità della catena di approvvigionamento.
Il problema del litio
Le batterie al litio alimentano innumerevoli dispositivi, dagli smartphone ai veicoli elettrici. Tuttavia, la loro dipendenza dal litio rappresenta una sfida significativa: il litio è soggetto a surriscaldamento, può prendere fuoco in determinate condizioni e la sua estrazione da fonti naturali è sia costosa che problematica dal punto di vista ambientale. La domanda di litio sta aumentando rapidamente, rendendo questi problemi ancora più urgenti.
Precedenti tentativi con sodio-zolfo falliti
Le batterie sodio-zolfo sono state a lungo considerate una valida alternativa, ma le precedenti iterazioni hanno dovuto affrontare limitazioni critiche. I progetti precedenti richiedevano grandi quantità di sodio metallico, rendendoli poco pratici per un uso diffuso a causa di problemi di sicurezza e di costi. Hanno anche faticato ad avviare le reazioni chimiche necessarie in modo efficiente a temperatura ambiente. Come hanno notato i ricercatori in un recente studio di Nature, “L’uso di una notevole quantità di sodio metallico… mina la sicurezza e il rapporto costo-efficacia”.
La nuova svolta
Il gruppo di ricerca cinese ha aggirato questi ostacoli ottimizzando la reazione chimica all’interno della batteria. Il loro design utilizza una struttura ad alta tensione priva di anodi che funziona in modo affidabile a temperatura ambiente. La nuova batteria raggiunge una tensione di scarica di 3,6 volt, un miglioramento sostanziale rispetto agli 1,6 volt dei modelli precedenti.
Vantaggi in termini di costi e sicurezza
Si sostiene che la nuova batteria al sodio-zolfo sia significativamente più economica da produrre rispetto alle alternative attuali, con costi potenzialmente 100 volte inferiori rispetto alle batterie al sodio esistenti. Fondamentalmente, utilizza un elettrolita non infiammabile, a differenza degli elettroliti liquidi volatili presenti nelle batterie al litio standard. Questa non infiammabilità risolve uno dei principali problemi di sicurezza associati alla tecnologia agli ioni di litio.
Sono necessarie ulteriori ricerche
I ricercatori sottolineano che la sicurezza a lungo termine e su larga scala dei componenti chimici della batteria richiede ancora una valutazione approfondita. Nonostante questo avvertimento, il progetto mantiene un’enorme promessa per affrontare gli attuali problemi della catena di approvvigionamento e i problemi di sicurezza nella tecnologia delle batterie.
Potenziali applicazioni
Il team ritiene che la batteria al sodio-zolfo priva di anodi sia adatta per l’immagazzinamento di energia su scala di rete e per l’alimentazione di dispositivi elettronici indossabili. La combinazione di convenienza, sicurezza e prestazioni del progetto potrebbe renderlo una forza dirompente nel mercato delle batterie.
In definitiva, questa nuova tecnologia delle batterie rappresenta un passo cruciale verso un futuro più sostenibile e sicuro per lo stoccaggio dell’energia. La chiave sarà se questi risultati di laboratorio si tradurranno in prestazioni stabili e affidabili su larga scala.
