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Batterie a idrogeno protonico

11.02.2014

I ricercatori del Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) hanno sviluppato un nuovo concetto di batteria basato sul potenziale energetico dell'idrogeno. È questo elemento chimico, secondo gli scienziati, che dovrebbe fungere da sostituto del litio come principale fonte di energia nella maggior parte dei moderni dispositivi a batteria.

Il concetto annunciato eliminerà la necessità di produzione, recupero e, soprattutto, stoccaggio di idrogeno gassoso, che oggi è il fattore più grave che limita l'efficacia e la distribuzione di tali sistemi. La soluzione presentata combina le migliori pratiche nel campo delle celle a combustibile a idrogeno in combinazione con i principi tradizionali dell'accumulo di energia elettrica.

"Poiché per la procedura di carica della batteria, solo l'afflusso di acqua è sufficiente per la sua ulteriore scissione e l'uso dei nuclei di atomi di idrogeno - protoni, e nella modalità di scarica - aria, abbiamo chiamato la nostra invenzione "batteria a flusso di protoni". Oltre alle promettenti soluzioni tecniche incorporate nell'invenzione "La nostra batteria ha un potenziale impressionante in termini economici. La produzione di litio per le moderne batterie è un processo piuttosto laborioso e la materia prima stessa è relativamente scarsa, se tracciamo un'analogia con idrogeno", ha affermato il professor John Andrews, capo della ricerca di RMIT, nel suo rapporto. Andrews).

Il concetto mostrato si basa sull'integrazione di un elettrodo di idruro metallico nella membrana a scambio protonico (PEM) di una cella a combustibile. Durante la carica, i protoni prodotti dalla scissione dell'acqua vengono "legati" direttamente agli elettroni e alle particelle metalliche sull'elettrodo della cella a combustibile, che è integrato nel PEM. Di conseguenza, si forma un idruro metallico di idrogeno allo stato solido. È lui che funge da "deposito" di energia elettrica. Quando si utilizza la risorsa elettrica di una tale batteria protonica, i processi descritti procedono in ordine inverso.

Pubblicati sull'International Journal of Hydrogen Energy, gli studi hanno dimostrato che le batterie a flusso di protoni possono raggiungere un'efficienza energetica simile rispetto alle classiche batterie agli ioni di litio, ma le prime sono in grado di immagazzinare molta più energia per unità di massa e volume.

"L'idrogeno combina un enorme potenziale come fonte di nutrimento rispettosa dell'ambiente. Questo lo mette in una luce favorevole e spinge la scienza moderna a utilizzare l'elemento in una gamma abbastanza ampia di aree", ha riassunto il signor Andrews.

La ricerca e lo sviluppo australiani dimostrati possono essere implementati con successo in molti aspetti della vita moderna, dagli elettrodomestici ai veicoli e ai sistemi industriali di accumulo dell'energia.

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Notizie casuali dall'Archivio

Il suolo salato inaridisce i pianeti 07.03.2012

Un nuovo studio condotto da geologi dell'Università dell'Oregon ha dimostrato che il suolo salato può aspirare l'umidità dall'atmosfera. Forse questo è ciò che prosciuga Marte e accade su molti altri pianeti.

Gli scienziati hanno scelto una combinazione di determinati tipi di sali e gradi di umidità per dimostrare questo effetto. Molti di questi componenti sono presenti nelle regioni desertiche della Terra e su Marte. Il suolo nelle aree desertiche ha una quantità sufficiente di sale lasciato dall'acqua di mare degli antichi fiordi. In alcuni punti è così salato che aspira letteralmente l'acqua dall'aria. Se consideriamo il cloruro di sodio, sale da cucina, è necessario il 75% di umidità per avviare la reazione di assorbimento dell'acqua. Se il terreno contiene molto cloruro di calcio, anche a basse temperature è necessario solo circa il 35% di umidità.

Gli studi hanno dimostrato che il terreno umido risultante da questa reazione di aspirazione contiene 3-5 volte più acqua rispetto al terreno circostante. Sulla Terra, queste "oasi salate" sono piene di materia organica e microbi. L'aumento del contenuto di sale abbassa anche il punto di congelamento delle acque sotterranee. Ciò significa che su altri pianeti vale la pena cercare la vita in questi luoghi.

La scoperta è stata fatta sulla base dell'osservazione di misteriose macchie di terreno umido in Antartide. Gli scienziati hanno escluso la possibilità di acque sotterranee, scioglimento delle nevi e deflusso dei ghiacciai. Quindi i geologi iniziarono a studiare le proprietà del suolo salato e scoprirono che le valli secche di McMurdo si riempiono di umidità all'inizio della primavera, risucchiando l'umidità dall'atmosfera. Nonostante il fatto che Marte abbia meno umidità della Terra, il suolo salato può contenere molta umidità. Ciò significa che c'è ancora una possibilità di trovare la vita marziana.

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