le batterie dell'Litio-aria possono memorizzare l'energia per le automobili, le case e l'industria

April 12, 2019

La tecnologia corrente dell'Accumulatore litio-ione probabilmente non potrà trattare la richiesta enorme delle decadi venenti di energia. È stimato che da ora al 2050, l'elettricità componga 50% della miscela dell'energia del mondo. Oggi quel tasso è 18%. Ma la capacità installata per produzione di energia rinnovabile si pensa che aumenti quattro volte tanto. Ciò richiederà le batterie che sono più efficienti, più economiche e rispettose dell'ambiente.

 

Una delle alternative che sono studiate oggi in molte parti del mondo è la batteria dell'litio-aria. Alcuni degli sforzi brasiliani nella ricerca di tale dispositivo sono stati presentati il giorno due della settimana Londra di FAPESP, tenuto 11-12 febbraio 2019.

 

«C'è oggi molta conversazione circa le automobili elettriche. Alcuni paesi europei inoltre stanno pensando a vietare i motori a combustione. Inoltre, fonti rinnovabili come le batterie a energia solare di bisogno per memorizzare che cosa è generata durante il giorno con radiazione solare,» ha detto Rubens Maciel Filho, un professore alla scuola di ingegneria chimica dell'università di Campinas (UNICAMP).

 

La batteria dell'litio-aria, attualmente funzionante soltanto su scala di laboratorio, usa l'ossigeno ambientale come reagente. La batteria memorizza l'energia supplementare con una reazione elettrochimica quella risultati nella formazione di ossido del litio.

 

«È un modo sostenibile memorizzare l'energia elettrica. Con gli avanzamenti, può sostenere il numerosi scarico/cicli di carica. Ha egualmente grande potenziale per uso in trasporto, in veicoli leggeri e pesanti. Può anche lavorare nelle reti di distribuzione di energia elettrica,» ha detto il ricercatore.

Ma gli esperimenti di tornitura nei prodotti commercialmente possibili comprende capire i fondamenti delle reazioni elettrochimiche che si presentano nel processo.

 

«Inoltre richiede lo sviluppo di nuovi materiali che permettono che noi facciamo leva le reazioni desiderabili e minimizziamo o evitiamo il undesirable un,» ha detto Maciel, direttore del centro di innovazione di New Energy (CINEMATOGRAFIA). Con le unità a UNICAMP, l'istituto di ricerca dell'energia nucleare (IPEN) e l'istituto di chimica di São Carlos all'università di São Paulo (USP), il centro è sostenuto da FAPESP e da Shell nell'ambito della portata del programma dei centri di ricerca tecnica (ERC).

 

Ha continuato a spiegare che alcuni dei fenomeni devono essere osservati in operando, o cioè in tempo reale. «L'idea è di tenersi al corrente delle reazioni che si presentano negli esperimenti dinamici e nelle specie chimiche differenti che sono formati, anche se temporaneamente.

Altrimenti, alcune delle fasi nel processo si perdono e la batteria diventa inefficiente in termini di tempo della tassa e durata della tassa.»

Per effettuare queste misure, i ricercatori stanno utilizzando il laboratorio nazionale (LNLS) della luce del sincrotrone al centro brasiliano per la ricerca leggera nell'energia e nei materiali (CNPEM), situato a Campinas.

 

Un altro progetto presentato durante la sessione ha comportato le batterie dell'zolfo-aria. Malgrado non essere come efficiente, sono energia del deposito ed economica per molte ore. «Possono memorizzare l'energia per fino a 24 ore ad un basso costo molto. I suoi ingredienti principali sono zolfo e la soda caustica ed essi sono estremamente economici. Ecco perché stiamo investendo in loro,» ha detto Nigel Brandon, un professore all'Imperial College.

A causa di queste caratteristiche, le batterie dell'zolfo-aria possono essere utilizzate nelle case o nei commerci. Brandon crede, tuttavia, che il loro più grande potenziale sia nel caricare le stazioni per le automobili elettriche, che si trasformeranno in da ora al 2050 in molto più ordinario dovuto lo scopo europeo delle emissioni di carbonio di taglio 80%.

 

«È importante sottolineare il fatto che i progetti differenti della batteria in competizione a vicenda ma piuttosto non stanno complementando,» ha detto Geoff Rodgers dell'università Londra, agevolatore di Brunel di sessione.

Sun, idrogeno e combustibili biologici

Le batterie più efficienti sono particolarmente importanti in uno scenario di cui l'uso di energia solare si pensa che aumenti. La radiazione solare di punta durante il giorno richiederà l'esigenza di stoccaggio efficiente di energia in modo da può essere disegnata su alla notte.

Maciel inoltre ha parlato di un progetto alla CINEMATOGRAFIA per sviluppare le celle fotovoltaiche più efficienti che potrebbero essere usate in futuro per convertire l'energia solare in elettricità pure per ottenere i prodotti chimici, o persino l'idrogeno da idrolisi dell'acqua.

L'idrogeno liquido è un combustibile molto efficiente, ma la sua produzione comporta i costi ad alta energia. È una delle opzioni che sono considerate nel Regno Unito poiché i combustibili biologici non sono possibili quanto nel Brasile.

«Stiamo cercando i nuovi enzimi batterici per l'ossidazione di lignina, un polimero aromatico che compone più di 25% delle pareti cellulari della pianta e fa parte del residuo di produzione del combustibile biologico. Lo scopo è di sviluppare i nuovi prodotti quali i combustibili biologici, nuova plastica e prodotti chimici per industria,» ha detto Timothy Bugg dell'università di Warwick.