Dal non-futuro in Italia ai supercaps negli Stati Uniti

Un 'cervello in fuga' crea una società a Boston per la realizzazione di un prodotto tecnologico che avrà una importanza fondamentale per l'accumulo di energia, i supercaps a nanotubuli di carbonio. Il DOE,  il Department of Energy statunitense, ne riconosce l'importanza elargendo fondi multimilionari. Ci sono voluti sei anni di ricerca collaborativa presso il Massachusetts Institute of Technology per sviluppare la nuova tecnologia di storage dell'energia ma alla fine il trentatreenne Riccardo Signorelli ha potuto lavorare su questo argomento all'interno dell'azienda che ha fondato, la FastCaps Systems. 

FastCap utilizza la nanotecnologia per migliorare un dispositivo di accumulo dell'energia con i supercaps, piccolissimi nanotubi di carbonio. A differenza delle batterie che immagazzinano energia tramite reazioni chimiche, i supercaps immagazzinano energia in campi elettrici. I dispositivi possiedono enormi vantaggi rispetto alle tecnologie delle batterie convenzionali, tra cui durata di vita estremamente lunga (oltre un milione di cicli, rispetto ai 10.000 per le batterie convenzionali, le migliori), robustezza oltre al notevole vantaggio del basso impatto ambientale a causa della loro componentistica interna non tossica. Tuttavia, ultracondensatori sono stati ritenuti da sempre inferiori rispetto alle batterie per un aspetto fondamentale: la densità di energia (densità di energia è una misura di quanto grande o pesante deve essere una batteria o un condensatore per accumulare una determinata quantità di energia). La tecnologia FastCap affronta quest'aspetto chiave con il miglioramento della struttura interna degli elettrodi e dei processi per la loro produzione - miglioramenti che permettono di combinare i vantaggi dei supercaps e delle batterie convenzionali in un unico dispositivo, con nessuno degli svantaggi di entrambe le tecnologie.

I supercaps odierni usano elettrodi in carbone attivo. Il carbonio è poroso, quindi ha un sacco di superficie utile per la raccolta di particelle cariche. Ma i pori sono di forma irregolare, così le particelle cariche urtano intorno mentre si muovono dentro e fuori l'elettrodo. Questo effetto limita l'efficienza della ultracondensatori di oggi come i processi attualmente in uso per la produzione di elettrodi che ne limitano il raggiungimento della densità di energia.  FastCap integra elettrodi (  in attesa di brevetto ) realizzati con nanotubi di carbonio allineati verticalmente, ognuno di trenta millesimi dello spessore di un capello umano. La forma regolare e l'allineamento dei nanotubi rende molto efficienti gli elettrodi in superficie e il processo utilizzato riesce a produrre elettrodi a nanotubi con una maggiore capacità. Riescono anche a mantenere, se non a migliorare, le qualità esistenti dei supercondensatori di oggi, con il beneficio dato dal raggiungimento di una più alta densità di energia che solo le batterie hanno storicamente monopolizzato.

Ancora  non sappiamo molto sul prezzo del nuovo dispositivo di storage se non la previsione che si  potrebbe immagazzinare energia a meno della metà del costo per watt-ora delle attuali tecnologie.

Come vedete i tempi sono maturi per avere una perfetta visione di quello che sarà il futuro non troppo lontano nel tempo per quanto riguarda i mezzi di trasporto su strada. Finita l'era del petrolio potremo definitivamente liberarci dall'oppressione della sua vampiresca essenza, liberati dall'importazione dall'estero potremo produrre finalmente energia da fonti rinnovabili, democratiche perché ubiquitarie, potremo liberarci dall'inquinamento atmosferico, compresa la sua componente climalterante. Batterie che si ricaricano in pochi minuti, supercaps altrettanto veloci nell'accumulo di energia e nella sua restituzione sia per quanto riguarda l'uso stazionario che automotive. Il buon vecchio motore a scoppio è finito, finirà i suoi giorni in un museo delle tecnologie del passato o in un museo degli orrori, dei tormenti umani portatori di malattie, stragi, alterazioni cellulari e climatiche.

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