La salamoia utilizzata nella produzione del tofu potrebbe aprire la strada a una nuova generazione di batterie acquose più sostenibili, capaci in futuro di affiancare o persino rimpiazzare le tradizionali batterie agli ioni di litio presenti, per esempio, negli smartphone. A sviluppare questa soluzione è stato un team di studiosi della City University di Hong Kong e della Southern University of Science and Technology di Shenzhen, che ha messo a punto una tecnologia pensata come valida alternativa agli accumulatori basati su composti chimici più inquinanti. Il problema dello smaltimento scorretto di queste batterie, infatti, può avere conseguenze molto serie sull’ambiente, contaminando suolo, falde acquifere, ecosistemi e mettendo a rischio anche la salute umana. Ma come funziona?
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I dettagli dello studio
In uno studio pubblicato su Nature Communications, i ricercatori spiegano di aver realizzato un nuovo elettrolita utilizzando una miscela diversa dal solito: al posto di acidi e basi convenzionali, sono stati impiegati sali neutri di magnesio e calcio, gli stessi elementi che si ritrovano nelle analisi della salamoia derivata dalla lavorazione del tofu. Il fatto di mantenere un pH neutro, pari a 7, consente di limitare i rischi di corrosione all’interno della batteria e di ridurre l’impatto ambientale nella fase di smaltimento. L’elettrolita, va ricordato, è il componente che rende possibile il passaggio degli ioni tra anodo e catodo, permettendo così il trasferimento dell’energia.
Un altro aspetto rilevante riguarda l’elettrodo negativo della batteria sperimentale. Invece dei classici materiali metallici, gli studiosi hanno scelto un materiale progettato appositamente, basato su polimeri organici covalenti, chiamato Hex TADD COP. Si tratta di un composto simile a una plastica altamente conduttiva. Per il polo positivo, invece, è stato utilizzato l’analogo del blu di Prussia, un materiale noto soprattutto per il suo impiego come pigmento blu nelle vernici. I test di laboratorio hanno mostrato risultati molto promettenti, soprattutto se confrontati con le batterie tradizionali, che dopo qualche centinaio o migliaio di ricariche iniziano spesso a perdere efficienza o a deteriorarsi completamente.
Quanto dura
In questo caso, la nuova batteria ha resistito a 120.000 cicli di carica, un dato che, in teoria, corrisponderebbe a circa 300 anni di utilizzo su uno smartphone ricaricato una volta al giorno. Secondo i ricercatori, rispetto agli attuali sistemi di batterie acquose, questa nuova tecnologia garantisce una stabilità eccezionale nel lungo periodo e un approccio molto più rispettoso dell’ambiente grazie al funzionamento in condizioni neutre. La capacità raggiunge circa 112,8 mAh/g, un valore che gli studiosi ritengono competitivo rispetto a molte soluzioni oggi in uso. Il gruppo di ricerca evidenzia inoltre che sia i liquidi sia i materiali scelti risultano non tossici, in linea con i requisiti internazionali di sicurezza e potenzialmente più semplici da smaltire. Resta però un ostacolo da superare prima dell’arrivo sul mercato: servirà ancora tempo per aumentare la densità energetica in spazi ridotti.
