Le grandi menti spesso pensano in anticipo sui tempi. Questo period certamente vero per Thomas Edison, che intuì il potenziale dei veicoli elettrici molto prima che diventassero una moda. Ma durante la vita di Edison, i rapidi progressi tecnologici nelle auto a fuel hanno spinto la sua concept, in particolare una batteria al nichel-ferro per proto-veicoli elettrici, in secondo piano. Finora.
In un recente numero della rivista scientifica Piccologli ingegneri hanno riferito di aver “preso una pagina dal libro di Edison” sviluppando una batteria al nichel-ferro utilizzando nuovi strumenti nanotecnologici, come hanno spiegato in un dichiarazione. Detto questo, la batteria rielaborata sembra essere più adatta allo stoccaggio dell’energia solare che all’alimentazione delle automobili, che period l’intenzione originale di Edison. Indipendentemente da ciò, l’esperimento riporta le idee dell’inventore con nuova rilevanza, anche se alimentato dalla scienza moderna.
Un’concept non dimenticata
Il progetto originale di Edison period molto più goffo del nuovo prototipo. Secondo Scientific American, esso pesato “Da 124,5 a 186,5 libbre per cavallo ora ai suoi terminali.” Utilizzava schermi di ferro e nichel rispettivamente per l’anodo e il catodo, immersi in un elettrolita di idrossido di potassio, come Nuts & Volts spiega. Period anche potenzialmente pericoloso, avendo a tendenza per rilasciare idrogeno durante la ricarica.
Ma c’erano alcuni aspetti del progetto che attirarono l’attenzione degli scienziati moderni, non solo di quelli dietro il nuovo prototipo di batteria. Nel 2017, advert esempio, una squadra con sede nei Paesi Bassi trovato un modo per utilizzare la perdita di idrogeno dal progetto di Edison per creare combustibile rinnovabile.
Al contrario, la nuova batteria è una rivisitazione più diretta dell’concept di Edison, in quanto si concentra sulla batteria stessa anziché sui suoi sottoprodotti. Il prototipo, sviluppato dagli scienziati dell’Università della California, Los Angeles (UCLA), è un nanocluster di nichel e ferro, racchiuso all’interno di sottoprodotti molecolari della produzione di carne bovina.
Lo scheletro naturale
Sì, hai letto bene: produzione di carne bovina. Potrebbe sembrare una ricetta strana per una batteria, ma i ricercatori si sono ispirati ai processi naturali nel formulare il loro progetto. Nello specifico, hanno preso spunto dal modo in cui gli animali formano le ossa e i molluschi costruiscono i loro gusci. Gli scheletri si formano tipicamente attraverso l’azione coordinata di proteine che aiutano il corpo a raccogliere composti a base di calcio.
“La deposizione dei minerali nel modo corretto costruisce ossa forti, ma abbastanza flessibili da non essere fragili”, ha spiegato Ric Kaner, coautore dello studio e biochimico dell’UCLA. “Il modo in cui viene fatto è importante quasi quanto il materiale utilizzato e le proteine guidano il modo in cui vengono posizionate.”
Una nanobatteria spiegazzata
La disposizione della batteria è simile a questa: le molecole proteiche hanno molti angoli e fessure nella loro struttura piegata. I ricercatori hanno aggiunto grappoli di nichel e ferro, corrispondenti rispettivamente agli elettrodi positivo e negativo, nelle pieghe, quindi hanno combinato le molecole con un foglio ultrasottile fatto di atomi di carbonio e ossigeno.
Il surriscaldamento di questo sistema ha privato l’ossigeno e ha incorporato i minuscoli ammassi metallici ospitati dalle proteine nel materiale, creando una struttura simile advert un aerogel. Questa disposizione ha permesso ai ricercatori di massimizzare la superficie della batteria.
Ciò significa che “quasi ogni singolo atomo può partecipare alla reazione”, ha affermato Maher El-Kady, coautore dello studio e biochimico dell’UCLA, aggiungendo che ciò accelera notevolmente il processo di carica e scarica della batteria.
“Le persone spesso pensano ai moderni strumenti nanotecnologici come complicati e advert alta tecnologia, ma il nostro approccio è sorprendentemente semplice e diretto”, ha affermato El-Kady. “Stiamo semplicemente mescolando ingredienti comuni, applicando fasi di riscaldamento delicate e utilizzando materie prime ampiamente disponibili.”
Un ritorno con rinnovate intenzioni
Nei check iniziali, il prototipo ha dimostrato di potersi ricaricare in pochi secondi, ripetendo con successo i suoi cicli di carica 12.000 volte. Secondo i ricercatori, questo equivale a più di 30 anni di ricariche giornaliere.
Tuttavia, come ammette il staff, la batteria non riesce a eguagliare la capacità delle batterie agli ioni di litio utilizzate nei veicoli elettrici. La batteria ispirata a Edison sarebbe più adatta per immagazzinare l’elettricità in eccesso generata dai parchi solari o come fonte di energia di riserva nei knowledge heart, hanno affermato.
