PIZZODIGINO
Pacifico
Grafene contro titanio
La super-batteria italiana al grafene che farà correre auto e telefonini
Dura il 25% in più e può ricaricare rapidamente le macchine elettriche. Lo scienziato Pellegrini: per i veicoli rifornimento in minuti invece che ore
di Stefano Agnoli
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La chiave di tutto è il grafene: un foglio a due dimensioni dello spessore di un atomo di carbonio, scoperto nel 2004 da due ricercatori russi che nel 2010 hanno vinto il premio Nobel. Ha caratteristiche uniche: è flessibile, impermeabile e, soprattutto per quanto riguarda i ricercatori italiani dell’Istituto di tecnologia, è un conduttore elettrico. Ebbene, lavorando sulla base di queste premesse a Genova hanno messo a punto un prototipo unico al mondo: una batteria che grazie ad un anodo trattato con il grafene garantisce un’efficienza superiore del 25% rispetto a una tradizionale batteria al litio. Un quarto in più di corrente insomma, che può essere utilizzata per alimentare auto elettriche o i vari dispositivi elettronici che utilizzano batterie, dagli smartphone ai tablet ai personal computer. Una tecnologia tutta italiana (con il team genovese di Vittorio Pellegrini e Bruno Scrosati hanno lavorato il Cnr e la Sapienza di Roma), pronta per lo sviluppo industriale e che sta già raccogliendo l’interesse di produttori dell’automotive e di gruppi elettrici, come la Bluecar del gruppo Bollorè e l’Enel.
La notizia «ufficiale» della batteria italiana al grafene sarà diffusa tra pochi giorni da «Nano Letters», una delle bibbie mondiali delle nanotecnologie e dell’elettrochimica. Ciò che i ricercatori italiani hanno fatto è sostituire con procedimenti speciali il grafene alla normale grafite utilizzata per l’anodo di una comune batteria al litio, con il risultato che gli ioni di litio si sono «attaccati» assai più copiosamente al nuovo materiale. Il grafene, detto per inciso, ha tra le sue caratteristiche quella di avere il più elevato rapporto tra superficie e peso: con un solo grammo si possono ricoprire 2.600 metri quadrati. All’Iit hanno trovato il modo di trattarlo in una soluzione, ottenendo una sorta di «inchiostro» che viene poi spalmato sull’elettrodo della batteria. In più, la sua flessibilità e robustezza sono uniche, tanto che colossi come Nokia e Samsung si sono già mossi. Il gruppo coreano ha da tempo messo il suo timbro su touchscreen flessibili per i telefonini. Ora si aprirebbe la prospettiva di estendere la flessibilità anche alle batterie dei cellulari, che potrebbero così essere ripiegati e messi in tasca dopo l’uso. E visto che il grafene non perde le sue proprietà anche con torsioni del 40%, a mettere gli occhi sul materiale è stata anche la Head, che ha chiesto a un’azienda coreana di fornirle il grafene per alleggerire il manico delle sue racchette da tennis e renderle più potenti. Quegli attrezzi sono ora nelle mani di campioni come Novak Djokovic e Maria Sharapova.
Una delle prospettive più interessanti agli occhi europei e italiani, tuttavia, riguarda l’annoso problema di come «immagazzinare» energia in modo efficiente. La diffusione dell’auto elettrica, ad esempio, è frenata dalla scarsa autonomia garantita fino a oggi dalle batterie, e dalla lunghezza dei tempi di ricarica, che vanno dalle 6 alle 8 ore. Il prototipo italiano, dice Pellegrini, «in prospettiva apre la strada allo sviluppo di batterie che si potrebbero ricaricare nell’arco di minuti, non ore». Più energia e tempi ridotti, quindi. Ma quanto costa il grafene, e chi lo produce? A Genova, oggi, i ricercatori dell’Iit si autoproducono un paio di litri al mese di «inchiostro», e un contenitore da un centinaio di millilitri costa tra i 3 e i 400 euro. Diverso sarebbe lavorare su scala industriale: a Como lo fa la Directa Plus, maggior produttore europeo con 30 tonnellate l’anno, che ha stretto accordi con l’Iit. Per una volta un’accoppiata italiana ricerca-industria potrebbe rivelarsi vincente.
La super-batteria italiana al grafene che farà correre auto e telefonini
Dura il 25% in più e può ricaricare rapidamente le macchine elettriche. Lo scienziato Pellegrini: per i veicoli rifornimento in minuti invece che ore
di Stefano Agnoli
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La chiave di tutto è il grafene: un foglio a due dimensioni dello spessore di un atomo di carbonio, scoperto nel 2004 da due ricercatori russi che nel 2010 hanno vinto il premio Nobel. Ha caratteristiche uniche: è flessibile, impermeabile e, soprattutto per quanto riguarda i ricercatori italiani dell’Istituto di tecnologia, è un conduttore elettrico. Ebbene, lavorando sulla base di queste premesse a Genova hanno messo a punto un prototipo unico al mondo: una batteria che grazie ad un anodo trattato con il grafene garantisce un’efficienza superiore del 25% rispetto a una tradizionale batteria al litio. Un quarto in più di corrente insomma, che può essere utilizzata per alimentare auto elettriche o i vari dispositivi elettronici che utilizzano batterie, dagli smartphone ai tablet ai personal computer. Una tecnologia tutta italiana (con il team genovese di Vittorio Pellegrini e Bruno Scrosati hanno lavorato il Cnr e la Sapienza di Roma), pronta per lo sviluppo industriale e che sta già raccogliendo l’interesse di produttori dell’automotive e di gruppi elettrici, come la Bluecar del gruppo Bollorè e l’Enel.
La notizia «ufficiale» della batteria italiana al grafene sarà diffusa tra pochi giorni da «Nano Letters», una delle bibbie mondiali delle nanotecnologie e dell’elettrochimica. Ciò che i ricercatori italiani hanno fatto è sostituire con procedimenti speciali il grafene alla normale grafite utilizzata per l’anodo di una comune batteria al litio, con il risultato che gli ioni di litio si sono «attaccati» assai più copiosamente al nuovo materiale. Il grafene, detto per inciso, ha tra le sue caratteristiche quella di avere il più elevato rapporto tra superficie e peso: con un solo grammo si possono ricoprire 2.600 metri quadrati. All’Iit hanno trovato il modo di trattarlo in una soluzione, ottenendo una sorta di «inchiostro» che viene poi spalmato sull’elettrodo della batteria. In più, la sua flessibilità e robustezza sono uniche, tanto che colossi come Nokia e Samsung si sono già mossi. Il gruppo coreano ha da tempo messo il suo timbro su touchscreen flessibili per i telefonini. Ora si aprirebbe la prospettiva di estendere la flessibilità anche alle batterie dei cellulari, che potrebbero così essere ripiegati e messi in tasca dopo l’uso. E visto che il grafene non perde le sue proprietà anche con torsioni del 40%, a mettere gli occhi sul materiale è stata anche la Head, che ha chiesto a un’azienda coreana di fornirle il grafene per alleggerire il manico delle sue racchette da tennis e renderle più potenti. Quegli attrezzi sono ora nelle mani di campioni come Novak Djokovic e Maria Sharapova.
Una delle prospettive più interessanti agli occhi europei e italiani, tuttavia, riguarda l’annoso problema di come «immagazzinare» energia in modo efficiente. La diffusione dell’auto elettrica, ad esempio, è frenata dalla scarsa autonomia garantita fino a oggi dalle batterie, e dalla lunghezza dei tempi di ricarica, che vanno dalle 6 alle 8 ore. Il prototipo italiano, dice Pellegrini, «in prospettiva apre la strada allo sviluppo di batterie che si potrebbero ricaricare nell’arco di minuti, non ore». Più energia e tempi ridotti, quindi. Ma quanto costa il grafene, e chi lo produce? A Genova, oggi, i ricercatori dell’Iit si autoproducono un paio di litri al mese di «inchiostro», e un contenitore da un centinaio di millilitri costa tra i 3 e i 400 euro. Diverso sarebbe lavorare su scala industriale: a Como lo fa la Directa Plus, maggior produttore europeo con 30 tonnellate l’anno, che ha stretto accordi con l’Iit. Per una volta un’accoppiata italiana ricerca-industria potrebbe rivelarsi vincente.