Un nuovo tipo di batteria realizzata con polimeri elettricamente conduttivi, in pratica plastica, potrebbe contribuire a rendere l'accumulo di energia nella rete più economico e duraturo, consentendo un maggiore utilizzo delle energie rinnovabili.
Le batterie, prodotte da una startup con sede a BostonPolyJoulepotrebbero offrire un'alternativa meno costosa e più duratura alle batterie agli ioni di litio per l'immagazzinamento dell'elettricità proveniente da fonti intermittenti come l'energia eolica e solare.
L'azienda sta ora presentando i suoi primi prodotti. PolyJoule ha costruito oltre 18.000 celle e installato un piccolo progetto pilota utilizzando materiali economici e ampiamente reperibili.
I polimeri conduttivi che PolyJoule utilizza negli elettrodi delle sue batterie sostituiscono il litio e il piombo tipicamente presenti nelle batterie. Utilizzando materiali che possono essere facilmente creati con prodotti chimici industriali ampiamente disponibili, PolyJoule evita ilcrisi dell'offertamateriali di rivestimento come il litio.
PolyJoule è stata fondata dai professori del MIT Tim Swager e Ian Hunter, i quali hanno scoperto che i polimeri conduttivi possedevano alcune caratteristiche fondamentali per l'accumulo di energia. Possono mantenere la carica a lungo e ricaricarsi rapidamente. Sono anche efficienti, ovvero immagazzinano una grande frazione dell'elettricità che li alimenta. Essendo di plastica, i materiali sono anche relativamente economici da produrre e robusti, resistendo al rigonfiamento e alla contrazione che si verificano in una batteria durante la carica e la scarica.
Uno dei principali svantaggi èdensità energeticaLe batterie sono da due a cinque volte più grandi di un sistema agli ioni di litio di capacità simile, quindi l'azienda ha deciso che la sua tecnologia sarebbe stata più adatta ad applicazioni stazionarie come l'accumulo di energia nella rete elettrica piuttosto che all'elettronica o alle automobili, afferma Eli Paster, CEO di PolyJoule.
Ma a differenza delle batterie agli ioni di litio attualmente utilizzate a tale scopo, i sistemi di PolyJoule non richiedono alcun sistema attivo di controllo della temperatura per evitare il surriscaldamento o l'incendio, aggiunge. "Vogliamo realizzare una batteria davvero robusta ed economica, che possa essere utilizzata ovunque. Puoi posizionarla ovunque senza doverti preoccupare di nulla", afferma Paster.
I polimeri conduttivi potrebbero diventare un elemento chiave nello stoccaggio di energia per la rete elettrica, ma se ciò accadrà dipenderà probabilmente dalla velocità con cui un'azienda riuscirà a scalare la propria tecnologia e, soprattutto, dal costo delle batterie, afferma Susan Babinec, responsabile del programma di stoccaggio energetico presso l'Argonne National Lab.
Alcuniricercaindica 20 dollari per kilowattora di accumulo come obiettivo a lungo termine che ci aiuterebbe a raggiungere il 100% di adozione di energie rinnovabili. È una pietra miliare che altre alternativebatterie di accumulo a retesu cui si concentrano. Form Energy, che produce batterie ferro-aria, afferma di poter raggiungere tale obiettivo nei prossimi decenni.
PolyJoule potrebbe non essere in grado di ottenere i costiquel basso, ammette Paster. Attualmente punta a un costo di 65 dollari per kilowattora di accumulo per i suoi sistemi, ritenendo che i clienti industriali e le aziende elettriche potrebbero essere disposti a pagare tale prezzo perché i prodotti dovrebbero durare più a lungo ed essere più facili ed economici da manutenere.
Finora, afferma Paster, l'azienda si è concentrata sullo sviluppo di una tecnologia di facile produzione. Utilizza un processo chimico a base d'acqua e macchinari commerciali per assemblare le celle delle batterie, eliminando così la necessità delle condizioni specializzate talvolta richieste nella produzione di batterie.
Non è ancora chiaro quale tecnologia chimica delle batterie prevarrà nello stoccaggio di energia per la rete elettrica. Ma le materie plastiche di PolyJoule rappresentano una nuova opzione.
Data di pubblicazione: 22 aprile 2022