Pneumatici esausti per produrre gli anodi delle batterie agli ioni di litio

Nell'ambito del riciclo e della riutilizzazione di materiali che hanno terminato il loro ciclo di vita, una scoperta di grande interesse viene dal Dipartimento di Energia dell'Oak Ridge National Laboratory, nel Tennessee, dove un team di ricercatori ha studiato un metodo per impiegare gli pneumatici esausti nella produzione degli anodi delle batterie agli ioni di litio.

La ricerca, si comprende bene, ha una grande valenza nel settore delle rinnovabili e in generale della tutela ambientale, in quanto consente di indirizzare a un nuovo utilizzo un prodotto altrimenti complesso da smaltire. Un problema attualmente senza soluzione è, infatti, rappresentato dalla combustione fuorilegge delle gomme dei veicoli, responsabile del rilascio di sostanze altamente nocive per gli uomini, le piante e gli animali. Le batterie così ottenute risultano più economiche, ecosostenibili e durature.

(Fonte earthtimes)

In proposito, in un comunicato stampa, uno dei membri del team, Parans Paranthaman ha sostenuto che "l'impiego degli pneumatici esausti per prodotti relativi alla raccolta dell'energia è interessante sia per il riciclaggio dei materiali in carbonio, sia per la riduzione dell'inquinamento portato da questo genere di rifiuti". Lo studio fatto, dunque, possiede il potenziale di migliorare e rivoluzionare la produzione delle batterie agli ioni di litio, fondamentali per fornire energia a veicoli elettrici e per immagazzinare quella derivante dal vento e dal sole.

Nello specifico, il processo di produzione dei nuovi accumulatori si basa, prima di tutto, sull'estrazione di una sostanza dai copertoni, il nerofumo, molto simile alla graffite comunemente usata per realizzare gli anodi. Ricordiamo che gli anodi sono elettrodi di carica negativa, preposti al passaggio della corrente elettrica. Il metodo elaborato dagli scienziati prevede un pretrattamento degli pneumatici fuori uso, immersi in un bagno caldo oleoso dal quale viene fuori un impasto di gomma solfonato, che viene filtrato, lavato e compresso in un prodotto solido. In seguito, si procede alla pirolizzazione dei materiali organici, procedimento da cui si ottiene il nerofumo.

La batteria generata in questo modo, dotata dell'anodo al nero di carbonio, sperimentata in laboratorio, ha fornito risultati entusiasmanti. Si è, infatti, dimostrata molto più efficiente energeticamente rispetto a quelle tradizionali. La sua capacità energetica, dopo ben cento cicli di utilizzo, riesce a mantenersi sui 390 milliamperora a grammo. Tale peculiarità deriva dalla microstruttura del carbonio, più porosa e con una superficie di azione più ampia rispetto a quella fornita dalla grafite.

(Schema del riciclo degli pneumatici per la produzione degli anodi delle batterie agli ioni di litio. Fonte sciencecodex)

"Questo tipo di prestazione - ha sostenuto sempre Paranthaman - è molto incoraggiante, soprattutto se si tiene in considerazione che il mercato globale delle batterie per veicoli elettrici e per altre applicazioni, anche militari, tocca i 78 miliardi di dollari". Avere a disposizione la possibilità di produrre batterie a poco prezzo e dagli standard elevati, quindi, costituirebbe una risorsa non indifferente.

La ricerca, pubblicata sulla rivista scientifica RCS Advances, ha già attirato l'attenzione di esperti e non e i ricercatori hanno tutta l'intenzione di mettere a disposizione del pubblico la licenza d'uso della scoperta, per fare in modo che la loro tecnologia si affermi su larga scala e negli ambiti più diversi. In particolare in quello dei veicoli elettrici che, stando alle ultime stime, è un settore in notevole crescita, destinato ad assumere un ruolo di primo piano entro il 2020.

(Fonte natureworldnews)

Va detto, in aggiunta, che la sperimentazione procede a passi da gigante e la necessità di trovare soluzioni soddisfacenti per garantire alle persone l'impiego di vetture elettriche dalle buone prestazioni, ha portato di recente anche ad un'idea particolarmente curiosa e originale, che potrebbe trasformare ulteriormente questa branca delle rinnovabili. Ci riferiamo agli studi condotti dal KTH Royal Institute of Technology, della Svezia, che ha avanzato l'ipotesi di trasformare il telaio delle stesse macchine in una tecnologia in grado di accumulare e rilasciare energia. Ciò si potrebbe verificare grazie all'impiego della fibra di carbonio, un materiale adatto per coprire un doppio ruolo. Nella fattispecie, quello di rinforzo per il veicolo e di elettrodo per le batterie agli ioni di litio.

Il risultato di un simile progetto sarebbe la produzione di una nuova tipologia di batteria composta da materiali leggeri e avente molteplici funzioni. Inoltre, tale invenzione alleggerirebbe il peso delle automobili elettriche, tagliandone di netto i consumi, una problematica ancora in attesa di essere risolta. Secondo il team svedese la fibra di carbonio è un'alternativa intelligente alla grafite e unita al litio diventa un buon conduttore di energia elettrica.

Non ci resta, quindi, che aspettare e vedere dove porteranno queste ricerche.

Fonti
Greenstyle
Rinnovabili.it
businessmagazine
designntrend
scienceworldreport