Un progetto di ricercatori spagnoli e altri collaboratori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) suggerisce l'uso della chitina dei gusci dei gamberetti per produrre elettrodi per batterie a flusso di vanadio. I risultati del lavoro sono stati recentemente pubblicati in Chimica e ingegneria sostenibili ACS .

"Proponiamo di produrre questi elettrodi per batterie a flusso di vanadio dalla chitina, un materiale da gusci di gamberetti, quale, oltre al carbonio, contiene azoto, "dice Francisco Martin-Martinez, un ingegnere chimico e uno degli autori. "Batterie a flusso redox al vanadio, a differenza delle batterie al litio utilizzate nell'industria automobilistica, non forniscono un'elevata densità di energia, ma forniscono un grande volume di accumulo di energia a basso costo, che li rende ideali per lo stoccaggio di energia da fonti rinnovabili come solare ed eolica, la cui produzione di energia è intermittente".

Martín-Martínez, un esperto nello sviluppo di materiali bio-ispirati, sottolinea che gli elettrodi di carbonio vengono solitamente utilizzati per facilitare il flusso di elettroni da un lato all'altro della batteria:"Abbiamo prodotto questi elettrodi dalla chitina, un materiale da gusci di gamberetti. La chitina è un polisaccaride, simile alla cellulosa, che si trova nell'esoscheletro di crostacei e insetti."

Prestazione migliorata

La particolarità della chitina, lui dice, "è questo, oltre al carbonio, contiene anche azoto, che è incorporato nella struttura dell'elettrodo durante il processo di produzione, migliorandone le prestazioni." Questo parametro è stato caratterizzato in dettaglio dagli autori nel documento.

Infatti, il team ha dimostrato i benefici dell'azoto nella struttura chimica dell'elettrodo, dove facilita il trasferimento di elettroni tra gli ioni di vanadio. "Ovviamente, ci sono elettrodi in carbonio che possono dare prestazioni migliori, ma la chiave di questo progetto è produrre tali elettrodi da un materiale di scarto, in questo caso, chitina da gusci di gamberi, " dice Martín-Martínez. Sottolinea la sua buona prestazione, e il basso costo e la sostenibilità del materiale di partenza.

Attualmente, elettrodi di questo tipo sono costituiti principalmente da poliacrilonitrile carbonizzato, un polimero sintetico, quindi la sua produzione da un prodotto di scarto come la chitina è, secondo Martín-Martínez, "un'alternativa più sostenibile".

Martín-Martínez dice, "Questi elettrodi ricavati dai rifiuti di gamberetti potrebbero essere applicati anche nei supercondensatori, dispositivi elettrochimici che forniscono una densità di energia molto elevata, e anche nei processi di desalinizzazione, anche se ci siamo concentrati sulle batterie a flusso redox al vanadio, "