Batterie a carica rapida e a lunga durata

I ricercatori della Drexel University stanno sviluppando un condensatore, che combina le capacità di stoccaggio delle batterie con un ciclo di vita molto più lungo ed una potenza e rapidità di uscita pari ai supercondensatori. L'obiettivo del team è quello di migliorare la stabilità della rete dell'energia e facilitare l'integrazione delle fonti rinnovabili.

Le fonti rinnovabili come l'energia eolica e solare stanno vivendo un periodo di crescita esponenziale di anno in anno, ma gestire questa fonte di energia che non è sempre disponibile ed immetterla nella rete può risultare problematico in quanto richiede un sistema di stoccaggio altamente flessibile e conveniente con soluzioni in grado di memorizzare grandi quantità di energia e rilasciarle rapidamente in caso di necessità.

Le normali batterie sono in grado di accumulare grandi quantità di energia, ma in maniera lenta ed inoltre possono durare solo all'incirca mille cicli di carica-scarica. Al contrario, supercondensatori possono rilasciare energia in poco tempo e durano per centinaia di migliaia di cicli, ma non possono immagazzinare molta energia.

Il dispositivo consiste in una cella principale che è collegata a due serbatoi esterni, ciascuno contenente una miscela di liquido elettrolitico non carico che viene pompato dai serbatoi nella cella principale, dove viene trasferita l'energia accumulata. Una volta caricato, il liquido viene immagazzinato in serbatoi di grandi dimensioni finché l'energia accumulata non viene richiesta tramite l'inversione del processo appena descritto.

Questo approccio concettualmente semplice promette di essere sia scalabile che conveniente e può sopravvivere a centinaia di migliaia di cicli di carica-scarica, la potenza è relativamente grande e controllata dalla dimensione delle celle elettrochimiche e la loro capacità è proporzionale alla dimensione dei serbatoi che contengono il liquido carico di energia.

I ricercatori devono ancora superare alcuni problemi, primo fra tutti è la bassa densità energetica del liquido, che attualmente richiede grandi serbatoi per lo stoccaggio. Ora stanno sviluppando nuove composizioni di liquidi per aumentare la densità energetica di dieci volte, che sarebbe sufficiente a rendere questa tecnologia pratica ed economica.