Καινοτομία για την ηλεκτρική κινητικότητα και τα έξυπνα δίκτυα: νέες μπαταρίες ιόντων ασβεστίου

Το πρόγραμμα ACTEA, το ENEA και το Πανεπιστήμιο Sapienza της Ρώμης θα αναπτύξουν τα νέα μπαταρίες ιόντων ασβεστίου.

Οι νέες μπαταρίες ιόντων ασβεστίου ως εναλλακτική λύση στις μπαταρίες ιόντων λιθίου για εφαρμογές στην ηλεκτρική κινητικότητα και για αυτό αποθήκευση ενέργειας σε έξυπνο δίκτυο.

Αποτελεσματικότητα, βιωσιμότητα και ασφάλεια

Η ομάδα των ερευνητών στοχεύει στην ανάπτυξη νέας γενιάς ηλεκτροχημικών συστημάτων αποθήκευσης που χαρακτηρίζονται από χαμηλό κόστος παραγωγής και ολοένα και υψηλότερα πρότυπα του αποδοτικότητα, βιωσιμότητα και ασφάλεια, ανοίγοντας το δρόμο για ένα νέα βιομηχανική αλυσίδα εφοδιασμού σε ολόκληρο τον κύκλο αξίας, από την παραγωγή πρώτων υλών έως την ανακύκλωση των χρησιμοποιημένων εξαρτημάτων στο τέλος της ζωής τους.

«Η τεχνολογία ιόντων ασβεστίου βρίσκεται ακόμα στα αρχικά στάδια ανάπτυξης και ο στόχος είναι να συμβάλει στην καλύτερη κατανόηση του τρόπου λειτουργίας της, ακόμη κι αν, κατ' αρχήν, οι υποκείμενες ηλεκτροχημικές διεργασίες είναι ανάλογες με αυτές των μπαταριών ιόντων λιθίου, όπου ωστόσο, το ασβέστιο αντικαθιστά το λίθιο στον ρόλο του λεωφορείο, δηλαδή ο φορέας του ηλεκτρικού φορτίου», εξηγεί η Laura Silvestri, ερευνήτρια στο Εργαστήριο Energy Storage, Batteries and Technologies for the Production and Use of Hydrogen του Τμήματος Τεχνολογιών Ενέργειας και Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας του ΕΝΕΑ.

Ερευνα

Το έργο κινείται σε σχεδόν ανεξερεύνητες περιοχές, αλλά τα βασικά πλεονεκτήματα είναι ήδη ξεκάθαρα: η χρήση ασβεστίου είναι μια πολλά υποσχόμενη επιλογή για τη βελτίωση της ενεργειακής πυκνότητας των μπαταριών με ταυτόχρονη μείωση του κόστους παραγωγής χάρη στην μπάσο κιθάρα κόστος της πρώτης ύλης και κυρίως στη δική της αφθονία στον φλοιό της γης. «Μέσω της ανάπτυξης ηλεκτροχημικών τεχνολογιών αποθήκευσης ιόντων ασβεστίου θα είναι δυνατό να επιλυθούν τα κύρια κρίσιμα ζητήματα που σχετίζονται με το κόστος προμήθειας, ασφάλειας και παραγωγής. Όχι μόνο αυτό: θα έχουμε μια οικολογικά βιώσιμη εναλλακτική λύση στα συστήματα ιόντων λιθίου, μια ώριμη τεχνολογία αποθήκευσης που έχει σχεδόν φτάσει στο θεωρητικό όριο της απόδοσής της», προσθέτει ο Silvestri.

Μεθοδολογία Έργου

Η ACTEA υιοθετεί μια μεθοδολογία σχεδιασμού που εστιάζει στην ανάπτυξη διαδικασιών και υλικών με α μειωμένες περιβαλλοντικές επιπτώσεις και σχετικά με τη χρήση πολύ κοινών στοιχείων όπως ο σίδηρος, το πυρίτιο ή το τιτάνιο (επιπλέον του ασβεστίου), μέσω της ελαχιστοποίησης της χρήσης τοξικών και κρίσιμων πρώτων υλών όπως, για παράδειγμα, το κοβάλτιο και το λίθιο. «Αυτή η στρατηγική θα μπορούσε να μειωθεί σημαντικά καινοτόμο και βιώσιμο το σενάριο μιας μετάβασης από ένα τεχνολογικό πρότυπο με υψηλές περιβαλλοντικές επιπτώσεις (μπαταρίες ιόντων λιθίου) σε ένα νεότερο πράσινος (μπαταρίες ιόντων ασβεστίου). Επιπλέον, η εισαγωγή ασβεστίου και συναφών υλικών στην αλυσίδα αξίας των μπαταριών θα άνοιγε μια νέα αγορά για όλους τους παραγωγούς παραδοσιακών πρώτων υλών», καταλήγει η Giulia Monteleone, επικεφαλής του Τμήματος Παραγωγής Ενέργειας, Αποθήκευσης και Χρήσης Ενεργειακών Τεχνολογιών και Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας ENEA. Πηγές Τμήμα ΕΝΕΑ.

BlogInnovazione.it