Uno dei nodi più difficili da risolvere nel settore dell’automotive (e non solo) è quello delle batterie, che attualmente non solo sono molto pesanti, ma sono anche poco efficienti. Per garantire un progresso tecnologico in questi settori, l’unica soluzione è renderle leggeri e anche potenti. In una parola, strutturali. E sembra che dalla Svezia qualcosa del genere sia in fase di lavorazione: una batteria in fibra di carbonio che oltre a essere estremamente leggera, funge anche da elettrodo per la gestione dell’energia, trasformandosi così in una vera e propria batteria strutturale, ideale per settori come l’aviazione elettrica e l’energia eolica.
Batteria strutturale, la soluzione di Sinous a base di fibra di carbonio
Un’interessante novità arriva dalla startup Sinonus, spin-out dell’Università Chalmers di Tecnologia in Svezia: una batteria strutturale ultraleggera fatta di una speciale fibra di carbonio in grado di ridurne il peso complessivo e di eliminare la necessità di pacchi batteria separati, così da permettere il risparmio di risorse senza intaccarne l’efficienza.
Una soluzione frutto di anni di ricerca, visto che lo studio sulle fibre di carbonio ha una lunga storia in Svezia. Riporta New Atlas, la stessa Università Chalmers aveva già identificato un sottoinsieme specifico di fibre di carbonio che garantisse conducibilità elettrica e rigidità strutturale, che le ha permesso nel 2022 di sviluppare il primo prototipo in fibra di carbonio “senza massa”.
Ma perché tutta quest’attenzione per la fibra di carbonio? Perché oltre a essere estremamente leggera, la fibra funge anche da elettrodo per la gestione dell’energia. Così facendo la batteria diventa “strutturale”, e quindi capace di essere davvero parte integrante di una macchina, e così di altri macchinari.
Limiti e potenzialità di questa speciale batteria
Quando si parla di batterie strutturali, si deve fare attenzione a non far confusione con le batterie (ad esempio) già disponibili nelle auto elettriche. Le batterie delle odierne auto elettriche costituiscono gran parte del peso dei veicoli, ma non svolgono alcuna funzione portante oltre alla semplice alimentazione. Diverso è il caso delle batterie strutturali, che funzionano sia come fonte di alimentazione che come parte della struttura, ad esempio nella carrozzeria di un’auto.
Se si rendesse questa tecnologia ancora più leggera e meno ingombrante, i vantaggi non si limiterebbero solo all’automotive elettrico. Anche un aereo elettrico di tipologia eVTOL (electric Vertical Take-Off and Landing aircraft) potrebbe decollare senza dover sollevare un’ancora di batterie al litio, riducendo drasticamente il tempo necessario per la ricarica. O addirittura una turbina eolica potrebbe utilizzare le proprie pale come batterie, immagazzinando energia nei periodi di bassa domanda per distribuirla successivamente durante i picchi di consumo.
Nel nostro caso, abbiamo una tecnologia che, secondo la Sinonus, potrebbe aumentare fino al 70% l’autonomia dei veicoli elettrici, eliminando al contempo sostanze chimiche volatili e riducendo il rischio di guasti catastrofici.
Questo ovviamente se risolve prima ostacoli come la densità energetica. Fino al 2021 la batteria strutturale proposta aveva raggiunto con il prototipo una densità di appena 24 Wh/kg, troppo bassa per proporsi come alternativa alle batterie al litio. Va detto però che, riporta Rinnovabili, al momento sono riusciti a dimostrare il suo potenziale sostituendo le batterie AAA nei prodotti a basso consumo a livello di laboratori. Un altro aspetto critico è il costo. Le batterie per veicoli elettrici sono già costose, e la sostituzione con fibre di carbonio speciali potrebbe non risultare immediatamente più economica.
