Batteria di flusso redox, l’ecologia viene incontro al basso prezzo

Sviluppata una nuova Redox Flow Battery a base di solfato di ferro. Il prototipo non è solo economico ma anche più duraturo, sicuro ed ecologico delle unità al vanadio

batteria di flusso redox

(Rinnovabili.it) – Novità per il mondo dell’energy storage. Un gruppo di scienziati dell’University of Southern California (USC) ha realizzato una batteria di flusso redox a base di nuovi componenti. Una soluzione che batte le unità al vanadio sia sul prezzo che sulle prestazioni ecologiche. Per capire le novità introdotte, però, è necessario fare prima qualche passo indietro.

La Redox Flow Battery o batteria di flusso redox è un dispositivo di accumulo elettrochimico che rappresenta una sorta di ibrido tra una batteria convenzionale e una cella a combustibile. A differenza delle più classiche piombo-acido o ionio litio, in queste batterie le sostanze elettroattive si trovano disciolte nel liquido elettrolita.

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La loro struttura si basa su due serbatoi, contenenti fluidi elettroliti (anolita e catolita) e una cella elettrochimica centrale, dove avviene la reazione redox. La ricarica si effettua semplicemente sostituendo l’elettrolita liquido.

Si tratta di una tecnologia ampiamente collaudata ma finora implementata in applicazioni molto limitate. La batteria di flusso redox più studiata e testata sino ad oggi impiega il vanadio come specie chimica attiva. Purtroppo tutti i suoi composti sono considerati altamente tossici, e in grado di provocare patologie respiratorie se inalati. 

La nuova ricetta californiana per la batteria di flusso redox

I ricercatori dell’USC hanno realizzato una versione migliore basata su materiali a basso costo e facilmente disponibili. “Abbiamo messo a punto una batteria di flusso redox economica, di lunga durata, sicura ed ecologica, attraente per lo stoccaggio dell’energia solare ed eolica su larga scala”, ha dichiarato il professor Sri Narayan, autore principale della ricerca. La principale innovazione apportato dal gruppo prevede l’utilizzo di fluidi diversi: una soluzione di solfato di ferro e una a base di AQDS. Il solfato di ferro è un prodotto di scarto dell’industria mineraria; è abbondante e poco costoso. L’AQDS o acido disolfonico di antrachinone è un materiale organico, già utilizzato in alcune batterie redox per la sua stabilità, solubilità e potenziale di accumulo.

I due composti sono ben noti singolarmente, ma è la prima volta che vengono combinati assieme. I test effettuati dall’USC hanno dimostrato che la nuova batteria di flusso redox ha grandi vantaggi rispetto alla concorrenza, soprattutto in termini di prezzo. Grazie a materiali super economici, se fabbricata su larga scala, l’LCOE batterebbe di gran lunga quello delle unità al vanadio.

I ricercatori hanno scoperto anche che la batteria ferro-AQDS può essere ricaricata centinaia di volte praticamente senza alcuna perdita di energia, a differenza delle tecnologie concorrenti. Inoltre “i materiali sviluppati sono altamente sostenibili”, ha affermato Surya Prakash, co-autore dello studio. “L’AQDS può essere prodotto da qualsiasi materia prima a base di carbonio, compreso l’anidride carbonica”. Lo studio è stato pubblicato sul Journal of the Electrochemical Society (testo in inglese).

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