La batteria al tofu che può funzionare per 300 anni

La salamoia del tofu potrebbe essere la chiave di volta di un nuovo tipo di batteria acquosa ecologica, che un giorno potrebbe sostituire le soluzioni tradizionali a base di Ioni di Litio impiegate ad esempio negli smartphone. Un gruppo di ricercatori della City University di Hong Kong e della Southern University of Science and Technology di Shenzhen ha sviluppato una tecnologia che si pone come decisa alternativa agli accumulatori che sfruttano sostanze chimiche inquinanti. Non a caso uno scorretto smaltimento può generare gravi problemi ambientali sia ai terreni che alle falde acquifere, senza contare flora, fauna e ovviamente l’uomo.

In un articolo pubblicato su Nature Communications, i ricercatori spiegano come sia stata impiegata una soluzione alternativa per creare l’elettrolita: hanno sostituito acidi e basi tradizionali con sali neutri di magnesio e calcio. In pratica gli stessi minerali che emergono dalle analisi della salamoia nella produzione del tofu. Tecnicamente il mantenimento di un pH neutro (7,0) consente di azzerare i rischi di azioni corrosive interne alla batteria e conseguenze sull’ambiente in fase di smaltimento. Da ricordare che questo l’elettrolita è la sostanza che permette il passaggio di ioni tra l’anodo e catodo, garantendo il flusso di energia.

Dopodiché un altro dettaglio importante è che l'elettrodo negativo di questa batteria sperimentale, invece che usare i classici materiali metallici, si affida a uno speciale materiale ingegnerizzato basato su polimeri organici covalenti (COP). Una specie di materiale plastico, ribattezzato Hex TADD COP, molto conduttivo. Per l’elettrodo positivo (catodo) è stato scelto analog blu di Prussia, un materiale normalmente usato come pigmento blu nelle vernici. Tutti i test di laboratorio hanno confermato poi grandi risultati, soprattutto paragonando le performance delle comuni batterie che – com’è risaputo - guastano dopo poche centinaia o migliaia di ricariche esauriscono le loro capacità oppure si guastano del tutto. La nuova batteria sperimentale invece ha retto 120.000 cicli di carica, che equivalgono grosso modo a 300 anni di longevità su uno smartphone caricato una volta al giorno.

"Rispetto agli attuali sistemi di batterie acquose, il nuovo sistema offre un'eccezionale stabilità di ciclo a lungo termine e rispetto per l'ambiente in condizioni neutre", sostengono i ricercatori, sottolineando che la capacità è di circa 112,8 mAh/g e quindi superiore a quelle di molti smartphone. Tutti i ricercatori coinvolti concordano sul fatto che sia i liquidi che i materiali impiegati sarebbero ideali per l’ambiente, considerata la loro non-tossicità. Inoltre rispettano gli standard di sicurezza internazionali e quindi anche il loro smaltimento sarebbe agevole. L’unica criticità di questo progetto è che ci vorrà ancora del tempo per un primo prodotto commerciale, soprattutto perché bisogna capire come aumentare la quantità di energia nel poco spazio a disposizione e come incrementare la produzione di polimeri organici.