La ricarica 10 volte più veloce
Negli esperimenti condotti dall’Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology presso l’Università del Queensland, i prototipi della nuova batteria hanno fornito questi risultati. La densità di potenza è di circa 7.000 W/kg. La densità di potenza quantifica la velocità con cui una cella può caricarsi e scaricarsi. Le attuali batterie agli ioni di litio hanno prestazioni comprese tra 250-700 W/kg, perciò si tatterebbe di un enorme balzo in avanti. Saremmo prossimi infatti alle prestazioni dei supercondensatori, che possono fornire circa 12.000-14.000 W/kg.
Ma la densità di energia è la metà
La densità di energia di 150-160 Wh/kg sarebbe però pari a circa il 60% dalle migliori celle agli ioni di litio oggi in commercio. E poichè maggiore è la densità di energia, maggiore è l’autonomia della batteria, le nuove celle sarebbero meno interessanti per i produttori di veicoli elettrici. Tuttavia la velocità di ricarica potrebbe compensare questo limite. Quindi meno autonimia per ogni ricarica, ma meno tempo perso alla colonnina. Avendo una rete di ricarica molto capillare, potrebbe comunque convenire.
Anche perchè le batterie agli ioni di alluminio avrebbero appeal anche sotto altri profili. Per esempio, avrebbero un degrado quasi nullo. Testate su 2.000 cicli di carica e scarica non hanno manifestato alcun degrado. Sarebbero poi molto più sicure non avendo la tendenza al surriscaldamento e si presterebbero molto meglio al recupero e al riciclo delle materie prime. Tra queste, ovviamente, sarebbe escluso il litio, che in futuro potrebbe dare problemi di approvvigionamento.
80 kg in meno di sistemi di condizionamento
Quasi nullo il pericolo di incendio: «Finora non ci sono problemi di temperatura», ha detto l’amministratore delegato di GMG Craig Nicol in un’intervista a Forbes . E questo potrebbe in parte mitigare il problema del peso. «Il 20% di un pacco batteria agli ioni di litio ha a che fare con il raffreddamento _ ha aggiunto Nicol _. C’è un’alta probabilità che nelle batterie agli ioni di alluminio non avremo bisogno di raffreddamento o riscaldamento. Non si surriscaldano e funzionano bene sotto zero. E i circuiti per il raffreddamento o il riscaldamento attualmente rappresentano circa 80 kg in un pacco da 100 kWh» .
Conti alla mano, in un pacco batteria da 100 kWh come quello delle Tesla, gli 80 kg risparmiati nei sistemi di raffreddamento-riscaldamento potrebbero lasciar spazio a più celle, fino a raggiungere, a parità di peso, una capacità di 72,8 kWh. E l’enorme velocità di ricarica porterebbe l’equazione finale a pendere a favore delle batterie agli ioni di alluminio di GMG.
Le incognite: costi, grafene, sistema di ricarica
Sulla carta, il ragionamento è convincente. Ma per ora resta sulla carta e su un prototipo da laboratorio del quale si conosce veramente poco. E’ industrializzabile? A che costi? Con quali altri potenziali limiti? Uno, per esempio, riguarda la rete elettrica e il sistema di ricarica. Se anche fosse vero che la batteria agli ioni di alluminio è in grado di assorbire elettroni dieci volte più velocemente, come potrebbe essere alimentato un mostro del genere? Da quali colonnine? Con quali cavi? E come potrebbe reggere la rete elettrica a richieste istantanee di energia di tali portata?
Quanto ai costi, è necessario fare un passo indietro. Un componete essenziale di queste nuove batterie GMG è il grafene poroso attorno al quale si addenserebbero le molecole di alluminio. GMG dice di essere in grado di produrlo a basso costo, ma non svela a quanto. E si sa che il grafene è un materiale prezioso (mediamente 100 dollari al grammo).
L’ultima incognita riguarda i tempi. Dal prototipo di laboratorio, GMG passerà entro l’anno a una piccola serie da consegnare ai potenziali clienti per i test di utilizzo. Ma si sa che da lì alla produzione su scala industriale potrebbero passare anche anni. Quindi riportiamo quello che risulta alla rivista Advanced Functional Materials che ha dato notizia della scoperta, senza scommettere che sia la tanto attesa svolta. In queste cose, meglio non farsi troppe illusioni.
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