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Il composto usato per profumare le candele utilizzato per l’accumulo di energia tramite batterie a flusso

Un team di ricerca di un laboratorio americano ha utilizzato un composto organico a base di fluorenone per sviluppare una batteria a flusso redox efficiente ed economica

Lo stoccaggio dell’energia sta diventando sempre più essenziale per evitare interruzioni di energia nella rete elettrica ed è per questo motivo che i ricercatori si stanno concentrando nello sviluppo di batterie migliori che siano in grado di immagazzinare un quantitativo di energia maggiore e che allo stesso tempo durino più a lungo e abbiano costi di realizzazione inferiori.

Una sfida che è stata colta già da qualche anno dal Pacific Northwest National Laboratory (PNLL), uno dei laboratori nazionali del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, che in questo campo ha svolto un importante lavoro grazie a ricerche e sperimentazioni sulle batterie a flusso a base di vanadio, e che qualche tempo fa si è orientato verso lo studio di molecole organiche da applicare a sistemi di accumulo.

Recentemente, un team di ricerca del PNNL è infatti riuscito a modificare chimicamente il fluorenone e a renderlo un composto ottimale per l’accumulo di energia nei sistemi di batterie a flusso. Il fluorenone è una polvere di colore giallo brillante, prodotto di scarto di catrame e carbone e della produzione di acido benzoico (un comune additivo alimentare).  Viene utilizzato nei pannelli solari, nelle luci a LED, in alcuni prodotti farmaceutici e perfino per conferire alle candele il loro particolare profumo. Rispetta l’ambiente, ha un costo molto basso ed è maggiormente disponibile rispetto al vanadio, un elemento raro e costoso usato generalmente per le batterie a flusso.

La ricerca, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Science, è stata guidata dallo scienziato Wei Wang e tramite l’ingegneria molecolare ha trasformato il fluorenone in un composto redox reversibile e solubile in acqua grazie ad un processo di riduzione e uno di ossidazione, adattandolo così allo stoccaggio di energia.
La batteria sviluppata dal PNNL misura 10 centimetri quadrati ed emette circa 500 milliwatt di potenza ma ha una densità di energia che è più del doppio rispetto ad una batteria al vanadio ed è rimasta attiva per 120 giorni consecutivi, attraversando 1.111 cicli completi di carica e scarica.

"Questa è una grande dimostrazione dell'utilizzo dell'ingegneria molecolare per trasformare un materiale da uno ampiamente considerato impossibile per l'uso in qualcosa di utile per l'accumulo di energia e apre un nuovo importante spazio chimico che possiamo esplorare" ha affermato Wang. Sulla base di queste osservazioni il Pacific Northwest National Laboratory ha depositato un brevetto sull’innovazione sperimentata, in modo da incoraggiare la commercializzazione delle batterie a flusso redox a base di fluorenone.
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