Elettriche: fino a 5.000 km di autonomia con un pieno di elettroliti?

Siamo alle porte di un vero e proprio boom per le auto elettriche, che nei prossimi anni arriveranno sul mercato in numero sempre maggiore e a prezzi sempre più vantaggiosi. Parallelamente allo sviluppo di nuove auto da parte dei costruttori, la ricerca tecnologica cerca di trovare soluzioni sempre più efficienti per quello che attualmente rappresenta il tallone di Achille delle elettriche, ovvero l’autonomia.

Se oggi la maggior parte dei modelli a zero emissioni ha un’autonomia di qualche centinaio di chilometri, in futuro la situazione potrebbe essere ben diversa. Un passo avanti in questo senso è stato fatto da un team di ricercatori della Purdue University, nello stato americano dell’Indiana. In particolare, una nuova tecnologia di ricarica elettrica, definita “di rifornimento”, potrebbe incrementare l’autonomia di un’auto fino a 3.000 miglia, cioè quasi 5.000 chilometri.

Il cuore della nuova tecnologia è rappresentato dalla migliore capacità di immagazzinamento delle celle invece che dall’aumento del numero delle celle stesse, con innegabili vantaggi a livello di peso e volume del pacco batterie. Gli attuali accumulatori al litio hanno un potenziale di circa 250 Wh per chilogrammo, mentre la nuova tecnologia promette una capacità fino a quattro volte superiore.

Il sistema di ricarica in questione ha un funzionamento concettualmente simile a quello del rifornimento per le comuni auto a benzina. Dopo circa 3.000 miglia, il materiale che costituisce l’anodo (cioè l’elettrodo sul quale avviene la reazione), viene sostituito con un’operazione simile a quella del cambio olio e con costi nell’ordine di qualche decina di dollari. Il sistema ha un funzionamento che si basa sul modello della batteria di flusso, o “flow battery”, nel quale degli elettroliti passano attraverso una cella in cui l’energia chimica viene trasformata in energia elettrica.

Come spiegano John Crushman e Eric Nauman, professori della Purdue e co-fondatori della start-up IFBattery, “La batteria fa due cose: da una parte produce elettricità e dall’altra idrogeno. La maggior parte della attuali auto a idrogeno è dotata di un serbatoio da 5000 a 10.000 PSI che può essere pericoloso, mentre questo sistema produce solo l’idrogeno di cui hai bisogno. In questo modo si può immagazzinare l’idrogeno ad una pressione di appena 20 o 30 PSI invece che 10.000. Storicamente, le batterie di flusso non sono state competitive a causa della loro bassa densità energetica, ma la nostra flow battery ha il potenziale per produrre da tre a cinque volte più energia.

Attualmente questa tecnologia è stata implementata su delle golf car elettriche, ma l’intenzione è di renderla applicabile alle auto. Anche a livello di infrastruttura, l’innovazione dei ricercatori americani potrebbe portare a diversi vantaggi per la mobilità elettrica dei prossimi anni. Sarebbe infatti possibile convertire le attuali stazioni di benzina in punti di rifornimento “elettrici”, con degli appositi impianti in grado di pompare nuovi elettroliti e di scaricare quelli esausti. L’operazione si rivela più veloce rispetto alla ricarica completa della batteria e più ecocompatibile rispetto ai sistemi attuali.