L'evoluzione dello spionaggio, dagli antichi informatori alle moderne agenzie di intelligence
Le batterie, che alimentano qualsiasi cosa, dagli smartphone alle auto elettriche, sono una fonte di energia importante nella nostra vita quotidiana. Ma le batterie non sono esattamente amiche del pianeta, giusto? Per questo motivo, è in corso una corsa alla ricerca di un'alternativa più sostenibile alla tradizionale batteria agli ioni di litio.
Siete curiosi? Date un'occhiata a questa galleria per conoscere alcuni dei principali contendenti in gara.
Le prime sono le batterie agli ioni di sodio. Sono sostanzialmente uguali alle batterie agli ioni di litio, ma sostituiscono gli ioni di litio (che trasportano la carica) con ioni di sodio.
L'aspetto positivo dell'utilizzo del sodio al posto del litio è che è molto più facile da reperire. Infatti, il sale dell'oceano può essere utilizzato per estrarre il sodio praticamente ovunque nel mondo.
Il lato negativo delle batterie al sodio, tuttavia, è che gli ioni di sodio sono più grandi degli ioni di litio. Ciò significa una minore densità energetica, che si traduce in una minore durata della batteria per i telefoni cellulari, in una minore autonomia per i veicoli elettrici, ecc.
Il prossimo passo sono le batterie al litio-zolfo, che sostituiscono il cobalto (il materiale anodico difficile da reperire nelle batterie agli ioni di litio) con lo zolfo.
Il vantaggio delle batterie al litio-zolfo, oltre alla facilità di approvvigionamento delle materie prime, è che hanno un'alta densità energetica e bassi costi di produzione.
Lo svantaggio principale di questa opzione è attualmente il rapido tasso di degrado. Per questo motivo, le batterie al litio-zolfo non sono ancora utilizzabili per l'elettronica che utiliziamo nel quotidiano.
Forse il concorrente più promettente in questa corsa è rappresentato dalle batterie allo stato solido. Si tratta di batterie simili a quelle agli ioni di litio, ma che utilizzano un elettrolita solido, anziché liquido, per consentire il flusso di ioni tra gli elettrodi.
Il vantaggio delle batterie allo stato solido rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio è che il rischio di accensione è molto più basso.
Le batterie allo stato solido hanno anche una maggiore conduttività, il che dovrebbe significare una migliore capacità e velocità di ricarica dei dispositivi che utilizzano questa tecnologia.
Le celle a combustibile a idrogeno non possono essere descritte come una batteria, ma sono comunque emerse come un'opzione popolare quando si tratta di produrre energia pulita.
Le celle a combustibile a idrogeno funzionano combinando l'idrogeno con l'ossigeno dell'aria per produrre elettricità e vapore acqueo. Il processo è completamente ecologico.
L'aspetto negativo delle celle a combustibile a idrogeno è che devono essere costruite. Si tratta di un'operazione molto costosa e non sono molti i Paesi al mondo che dispongono delle infrastrutture necessarie.
Un'alternativa che si trova nelle prime fasi della ricerca è rappresentata dalle batterie al magnesio acquoso, che utilizzano ioni di magnesio per trasportare la carica anziché ioni di litio.
Il vantaggio di questa opzione è l'abbondante disponibilità e la maggiore carica ionica del magnesio. Ciò significa una maggiore densità energetica a parità di dimensioni della cella.
Tuttavia, le batterie al magnesio presentano ancora diverse questioni irrisolte, come ad esempio i materiali del catodo da utilizzare. I materiali utilizzati nelle batterie agli ioni di litio non funzionano.
Un altro materiale promettente per la produzione di batterie è il grafene, il materiale più sottile al mondo. È costituito da un singolo strato di atomi di carbonio.
Il grafene ha molte proprietà che lo rendono un forte concorrente nella corsa alla sostituzione del litio: è resistente, leggero e ha un'eccellente conduttività elettrica.
Tuttavia, il grafene è così costoso che, per ora, non è possibile utilizzarlo in prodotti commerciali. Costa più di 60.000 dollari per tonnellata.
Il prossimo è l'alluminio, che è una risorsa facilmente disponibile e uno dei materiali più facilmente riciclabili.
L'alluminio ha anche il vantaggio di essere molto più economico del litio. È quindi uno dei preferiti dai ricercatori che lavorano allo sviluppo di tecnologie alternative per le batterie.
L'azienda australiana Graphene Manufacturing Group, ad esempio, sostiene che le sue batterie in alluminio si caricano 60 volte più velocemente rispetto a quelle al litio.
I ricercatori stanno anche sperimentando il ferro come alternativa al litio. Secondo quanto riferito, il ferro ha una minore tendenza a perdere efficienza rispetto al litio.
Attualmente, il problema delle batterie al ferro è che sono troppo grandi per essere utilizzate per i beni di consumo di cui abbiamo bisogno, come i telefoni cellulari e le auto elettriche.
Tuttavia, il ferro potrebbe ancora essere un'opzione valida per lo stoccaggio pratico della rete. Infatti, un'azienda dell'Oregon ha recentemente investito molto in questa tecnologia.
Il silicio è un altro materiale di interesse per i ricercatori di batterie. Non potrà mai sostituire completamente il litio, ma può essere aggiunto alle batterie al litio per farle durare più a lungo.
Attualmente le batterie agli ioni di litio utilizzano la grafite come uno dei loro componenti principali. Tuttavia, il litio scivola attraverso gli spazi vuoti degli strati di carbonio, con conseguente perdita di capacità di stoccaggio nel tempo.
L'uso del silicio al posto della grafite ridurrebbe queste perdite e renderebbe le batterie più leggere.
L'ultima opzione della lista è la canapa, un materiale già molto apprezzato per la sua velocità di crescita, la sua capacità di fissare il carbonio e la sua versatilità come fibra di riserva.
La start-up texana Bemp ha proposto di utilizzare la canapa per produrre batterie alternative e ha già sviluppato un tipo di batteria al boro-carbonio utilizzando questo materiale.
La loro batteria utilizza ancora la tecnologia delle batterie al litio e al litio-zolfo, ma è più economica, più leggera e più facile da riciclare rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio.
Fonti: (BBC) (Android Authority) (AZoCleantech)
Vedi anche: Qual è il significato del saluto militare?
Alternative sostenibili alle batterie agli ioni di litio
La corsa alla ricerca dell'opzione più valida
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Le batterie, che alimentano qualsiasi cosa, dagli smartphone alle auto elettriche, sono una fonte di energia importante nella nostra vita quotidiana. Ma le batterie non sono esattamente amiche del pianeta, giusto? Per questo motivo, è in corso una corsa alla ricerca di un'alternativa più sostenibile alla tradizionale batteria agli ioni di litio.
Siete curiosi? Date un'occhiata a questa galleria per conoscere alcuni dei principali contendenti in gara.