Vito AndoliniIn queste ore è stata data con grande entusiasmo la notizia relativa al Nucleare come futura energia rinnovabile, visto che per la prima volta, in un esperimento di fusione nucleare, si è riuscita a produrre più energia di quanto se ne necessiti (ne abbiamo parlato qui).
In realtà, a parte tutta la fanfara del caso, per produrre energia dalla fusione nucleare ci vorranno probabilmente almeno 40 anni. Mentre il tutto è stato presentato come una possibilità concreta già da domani, al massimo dal 2023.
E’ passata in secondo piano una notizia non meno interessante, a riprova del fatto che spesso basta guardare alle scoperte passate per trovare soluzioni future. Un team di ricercatori della NASA e del MIT, rielaborando una tecnologia vecchia di quasi 150 anni, sarebbero riusciti a trovare una soluzione sostenibile per la realizzazione di accumulatori di “nuova” concezione.
Energia rinnovabile da una pila dell’800
Come riporta Focus, gli scienziati hanno rispolverato la pila metallo-aria, una categoria di accumulatori sviluppata per la prima volta nel 1878, che utilizza l‘ossigeno atmosferico come catodo (dove avviene la semireazione di riduzione, con l’acquisizione di elettroni) e un metallo come anodo (il polo dove ha luogo la semireazione di ossidazione, con una cessione di elettroni).
Come funzionano? L’ossigeno contenuto nell’aria reagisce con il metallo, per esempio il ferro, o lo zinco, innescando una reazione chimica che dà il via a un processo di elettrolisi liberando energia. Si tratta, di fatto, di una cella a combustibile dove il metallo è il combustibile e l’ossigeno il comburente. L’ossigeno ossida le superfici metalliche sottraendo elettroni e generando così un flusso di corrente. Quanto il metallo è completamente ossidato, la pila è scarica.
Cosa differenzia le pile metallo-aria con le batterie agli ioni di litio? Le prime non possono essere ricaricate ma occorre rigenerarle sostituendo gli anodi. Inoltre, vantano una densità energetica per kg di peso decisamente bassa: 40 wattora al chilogrammo contro i 100 wattora/Kg (e oltre) delle più moderne batterie.
Come funziona pila metallo aria per produrre energia rinnovabile
A spiegare meglio come questa pila dell’800 possa produrre energia rinnovabile, è Yet-Ming Chiang, uno dei ricercatori del MIT che ha lavorato a questa sensazionale scoperta.
Chiang ha ideato un processo che si chiama “reverse rusting“, traducibile in “arrugginimento inverso“, che consente alle batterie metallo aria di essere ricaricate in maniera semplice ed efficiente.
Nel suo impianto sperimentale Chiang ha utilizzato un elettrodo di ferro, che a contatto con l’ossigeno libero si ossida (cioè arrugginisce) e libera elettroni. Facendo però passare la corrente in senso inverso, il ferro riacquista gli elettroni ceduti ed è così pronto per un nuovo processo di scarica.
Il grande vantaggio sarebbe anche in termini di costi: 20 dollari per chilowattora contro i 200 di un accumulatore standard agli ioni di litio. Solo un decimo dunque.
Purtroppo però c’è un grosso problema, nel senso letterale del termine: le dimensioni. Infatti, come ha ammesso lo stesso Chiang, la pila metallo-aria non sarebbe applicabile nel mondo dell’elettronica o della mobilità, che invece necessitano di fonti energetiche dalle dimensioni ridotte per la loro destinazione di utilizzo. Ma potrebbe tornare utile per impianti di accumulo dedicati al mondo delle energie rinnovabili.