Immaginate un mondo nel quale non siano più necessari batterie portatili, caricabatteria sempre a portata di mano o tecnologie di ricarica veloce che, in qualche modo, incidono sulla vita del nostro smartphone. Come diceva una pubblicità di qualche anno fa, "Immagina, puoi". Un gruppo di ricercatori dell'Università di Waterloo (Canada) guidati dal professor Michael Pope stanno lavorando per rendere possibile questa "fantasia". Gli scienziati canadesi, infatti, hanno messo a punto una nuova tecnica di ricarica veloce che consentirebbe di caricare la batteria dello smartphone in poche decine di secondi.

Al centro delle loro ricerche troviamo, guarda caso, il supermateriale del futuro: il grafene. Combinandolo con una sostanza oleosa a base di sali, il gruppo guidato dal prof. Pope è stato in grado di creare un supercondensatore (o supercapacitore che dir si voglia) con una capacità di carica simile a quelle delle batterie agli ioni di litio utilizzate oggi da smartphone e altri dispositivi mobili. Il tutto, come accennato, con un tempo di ricarica infinitesimale rispetto a quest'ultime.

 

Il professor Michael Pope all'interno del suo laboratorio

Cosa sono i supercondensatori

I supercondensatori sono versioni "potenziate" dei normali condensatori caratterizzati da una maggior capacità di accumulo di carica elettrica. Questa caratteristica permette loro di essere utilizzato come accumulatore di energia elettrica (ossia, batteria), con diversi vantaggi rispetto ai normali accumulatori chimici (vedi, ad esempio, le già citate batterie agli ioni di litio). I supercondensatori possono essere caricati o scaricati istantaneamente e garantiscono un numero di cicli di carica/scarica di gran lunga superiore. Come se non bastasse, hanno un minor impatto sull'ambiente: possono essere considerati a tutti gli effetti come delle batterie ecologiche ad alto rendimento.

Come funzionano i nuovi supercondensatori

Grazie alle ricerche condotte dal gruppo canadese, i nuovi supercondensatori saranno in grado di accumulare molta più energia rispetto a oggi. Il merito, come detto, è del grafene: gli scienziati condotti dal prof. Pope hanno avvolto dei sottilissimi fogli di questo composto del carbonio con un liquido oleoso a base di cristalli di sale. Questa soluzione fa sì che i fogli di grafene restino separati, aumentando così la superficie sulla quale possono legarsi gli elettroni della carica. Il liquido oleoso, inoltre, svolge la funzione di elettrolita, riducendo così dimensioni e peso della batteria ecologica.

 

Struttura esagonale del grafene

Possibili applicazioni dei nuovi supercondensatori

Così come sono stati concepiti, i nuovi supercondensatori potrebbero dare un impulso fondamentale per lo sviluppo dei dispositivi alimentati a batteria. Oltre a rappresentare un'alternativa green alle normali batterie, i supercapacitori di nuova generazione possono permettere ai possessori di smartphone e laptop di dormire sonni tranquilli, non dovendo più pensare troppo a caricabatteria et similia. A essere ancora più interessati ai supercondensatori, però, sono i produttori di auto elettriche: la scoperta degli scienziati canadesi, infatti, permetterebbe di recuperare istantaneamente e per intero tutta l'energia prodotta in fase di frenata, consentendo di migliorare l'autonomia dei mezzi a motore elettrico.

22 gennaio 2018

A cura di Cultur-e Costruisci il tuo futuro con la connessione Fastweb