Le pile che non si esauriscono mai

Messo a punto un micro-ultracapacitore costituito da un sottile film di carbonio in grado di immagazzinare molta più energia rispetto ai materiali oggi disponibili. In pratica, si tratta di batterie potenzialmente inesauribili che potrebbero in futuro sostituire le pile tradizionali. Almeno questo è quanto emerso da uno studio della Drexel University (Usa) pubblicato sulla rivista Science. Gli ultracapacitori sono batterie che possono essere ricaricate centinaia di migliaia di volte e in breve tempo. Questo è possibile perché, per generare energia, non sfruttano reazioni chimiche destinate a esaurirsi. Tuttavia, al momento questo tipo di dispositivi riescono a immagazzinare quantità di energia molto limitate che non sarebbero in grado di alimentare neanche un computer portatile.

Ma ora gli scienziati americani hanno trovato il modo di triplicarne l’efficienza grazie a un sistema simile a quello utlizzato per la realizzazione dei chip, brevettato dalla startup Y-Carbon. Questo sistema sfrutta la deposizione chimica da vapore. In pratica, i ricercatori hanno depositato un sottile film di carburo di titanio, cioè un composto di carbonio e metallo, su una superficie di silicio. In seguito hanno rimosso il titanio ottenendo uno strato poroso di carbonio. In pratica, gli scienziati hanno ottenuto una sorta di spugna molecolare dove ogni atomo di metallo ha lasciato un buco. In questo modo i ricercatori, coordinati da Yuri Gogotsi, sono riusciti ad aumentare la superficie in cui la carica può essere accumulata. Alla fine sono stati posti due elettrodi metallici sulle superfici della lamina di silicio e aggiungendo un liquido elettrolita per trasportare le cariche fuori e dentro il dispositivo. Il miglior risultato sembra raggiunto quando il film è sottile 50 micrometri, quasi come un capello umano.

Secondo Gogotsi, teoricamente non c’è alcun limite alla dimensione di questo tipo di ultracapacitori. Una considerazione importante se si pensa al loro potenziale impiego nel settore delle energie rinnovabili, dove il problema maggiore è avere dispositivi che permettano di immagazzinare energia in modo veloce, efficiente e a lungo termine. I nuovi ultracapacitori possono infatti essere costruiti direttamente sulle celle fotovoltaiche, per conservare l’energia in eccesso accumulata durante il giorno.