L'accelerazione della domanda di energia rinnovabile e veicoli elettrici sta innescando una forte domanda per le batterie che immagazzinano l'energia generata e i motori elettrici. Ma le batterie alla base di queste soluzioni di sostenibilità non sono sempre sostenibili di per sé. In un articolo pubblicato il 1 settembre sulla rivista Matter , gli scienziati creano una batteria allo zinco con un elettrolita biodegradabile proveniente da una fonte inaspettata:i gusci di granchio.

"Sono state prodotte e consumate enormi quantità di batterie, aumentando la possibilità di problemi ambientali", afferma l'autore principale Liangbing Hu, direttore del Center for Materials Innovation dell'Università del Maryland. "Ad esempio, i separatori in polipropilene e policarbonato, ampiamente utilizzati nelle batterie agli ioni di litio, impiegano centinaia o migliaia di anni per degradarsi e aumentare il carico ambientale."

Le batterie utilizzano un elettrolita per trasportare gli ioni avanti e indietro tra terminali caricati positivamente e negativamente. Un elettrolita può essere un liquido, una pasta o un gel e molte batterie utilizzano sostanze chimiche infiammabili o corrosive per questa funzione. Questa nuova batteria, che potrebbe immagazzinare energia da fonti eoliche e solari su larga scala, utilizza un elettrolita in gel composto da un materiale biologico chiamato chitosano.

"Il chitosano è un prodotto derivato della chitina. La chitina ha molte fonti, comprese le pareti cellulari dei funghi, gli esoscheletri dei crostacei e le penne dei calamari", afferma Hu. "La fonte più abbondante di chitosano sono gli esoscheletri dei crostacei, tra cui granchi, gamberi e aragoste, che possono essere facilmente ottenuti dagli scarti dei frutti di mare. Lo trovate sulla vostra tavola."

Un elettrolita biodegradabile significa che circa due terzi della batteria potrebbero essere scomposti dai microbi:questo elettrolita chitosano si è rotto completamente entro cinque mesi. Ciò lascia il componente metallico, in questo caso lo zinco, anziché il piombo o il litio, che potrebbero essere riciclati.

"Lo zinco è più abbondante nella crosta terrestre rispetto al litio", afferma Hu. "In generale, le batterie allo zinco ben sviluppate sono più economiche e più sicure." Questa batteria allo zinco e chitosano ha un'efficienza energetica del 99,7% dopo 1.000 cicli della batteria, il che la rende un'opzione praticabile per immagazzinare l'energia generata dall'eolico e dal solare per il trasferimento alle reti elettriche.

Hu e il suo team sperano di continuare a lavorare per rendere le batterie ancora più rispettose dell'ambiente, compreso il processo di produzione. "In futuro, spero che tutti i componenti delle batterie siano biodegradabili", afferma Hu. "Non solo il materiale stesso, ma anche il processo di fabbricazione dei biomateriali". + Esplora ulteriormente

Miglioramenti elettrici nelle prestazioni della batteria