Per portarsi in giro l’elettricità necessaria a muovere le ruote le auto elettriche devono usare le batterie, purtroppo la densità energetica della migliore delle batterie è infinitamente più bassa di quella della benzina, un kg di benzina può sprigionare circa 13000 Wh, la migliore delle batterie al litio si ferma intorno ai 250 Wh, si tratta di cifre molto differenti.

Esistono batterie con densità energetiche più elevate ma si tratta di batterie primarie, cioè che si possono usare una sola volta e che non sono ricaricabili, per muoversi servono le batterie secondarie (ricaricabili).

Il cavallo da tiro delle batterie è sempre stata la batteria al piombo che fin dal 1859 fa il suo lavoro con calma ed affidabilità, la prima auto al mondo a superare i 100Km/h e’ stata nel 1899 la Jamais Contente spinta proprio delle batterie al piombo.

Continua a leggere: Piombo, metalli, polimeri e ioni: luci ed ombre sulle batterie

In futuro forse basterà respirare per ricaricare le microbatterie. Per ricavare energia dal respiro hanno usato una fascetta che vibra al passaggio dell’aria e sfrutta l’effetto piezoelettrico.

La velocità del respiro umano e’ di un paio di metri al secondo e potrebbe bastare per ottenere qualche microwatt con cui tenere in carica qualche sensore, ad esempio per il monitoraggio del glucosio per un diabetico o ricaricare le batterie di un pacemaker senza dover intervenire chirurgicamente per sostituirle.

Il materiale usato e’ il PVDF (polyvinylidene fluoride), una plastica piezoelettrica che può essere lavorata in strati sottilissimi grazie alle nanotecnologie. L’esperimento e’ stato fatto nei laboratori del dipartimento di nanotecnologie dell’università del Wisconsin da un gruppo composto dall’assistente professore Xudong Wang, il postdoc Chengliang Sun e dal laureato Jian Shi.

Quello che non mi e’ del tutto chiaro e’ come faranno i ricercatori a tenere la membrana in vibrazione in un ambiente umido e mucoso (ovvero appiccicoso) tipico delle vie respiratorie umane.

Foto | doegox
“PVDF microbelts for harvesting energy from respiration“, Energy Environ. Sci.

La Watt Clever ha messo sul mercato un carica batterie capace di ridare vita alle batterie non ricaricabili come le AA e AAA Alkaline, Ni-Mh, Ni-Cd, RAM.

Nell’ipotesi che vogliate provare a casa (non fatelo!) a ricaricare una batteria scarica, sappiate che esplodono (vi abbiamo avvisato!). Il problema e’ il calore che si sviluppa durante la ricarica che le batterie normali non sono in grado di sopportare.

Lo Smart Battery Charger ha un sensore del calore che interrompe l’alimentazione quando la soglia di tolleranza al calore delle pile viene superata. Con questo sistema la ricarica di 4 stilo dura circa 4 ore.

Continua a leggere: Volete ricaricare anche le batterie NON ricaribili? Si può!

Le batterie Tesla agli ioni di litio potranno essere riciclate in Europa e la Roadster (unica auto sportiva elettrica in circolazione) abbassa ancora le sue emissioni calcolate nell’intero ciclo di vita.

La Umicore recupererà in particolare il cobalto raccogliendo le batterie nel suo impianto di Bruxelles. Il processo passa attraverso un ossido di litio che potrà poi essere ulteriormente raffinato e quindi rimesso sul mercato per diventare nuove batterie. Le scorie di litio vengono invece vendute ai cementifici. Il riciclo della plastica inizierà solamente al raggiungimento di volumi che la rendano economicamente interessante.

Continua a leggere: Riciclo delle batterie auto: il caso delle Roadster Tesla

L’impatto ambientale delle batterie agli ioni di litio e’ stato misurato in tutto il ciclo di vita e i risultati sono migliori del previsto: solo il 15% dell’impronta ecologica di un’auto elettrica e’ dovuta alla batteria. Metà dell’impatto e’ dovuto all’estrazione e lavorazione di rame e alluminio, mentre il 2,5% del totale (un sesto della sola batteria) e’ causato dal litio.

La provenienza dell’energia con cui si alimenta l’auto ha un impatto tre volte maggiore della batteria, nell’arco di vita della macchina (150mila chilometri). Il mix europeo medio (carbone + nucleare + idroelettrico + …) per quanto “sporco” riesce lo stesso a far vincere l’auto elettrica su una di prestazioni paragonabili, ma alimentata a benzina. Continua a leggere: Le auto con batterie al litio consumano meno

Dei virus geneticamente modificati sono stati in grado di separare gli ioni presenti in una soluzione e costruire con essi anodo e catodo di una batteria. Ci sono riusciti alcuni ricercatori del MIT, guidati da Yun Jung Lee e Hyunjung Yi

I virus, dei batteriofagi M13, concentrano l’oro e il cobalto dispersi in soluzione formando uno strato sottilissimo che funge da anodo. Nell’articolo pubblicato su Science si spiega anche il processo di formazione del catodo: una modificazione genetica forza il virus a ricoprirsi di fosfato di ferro, una seconda lo spinge ad attaccarsi al nanotubo di carbonio, buon conduttore di corrente. Il processo avviene a temperatura e pressione ambientali, cosa che permette un notevole risparmio di energia e, quindi, un minor impatto ambientale durante il ciclo di vita delle batterie.

Il prototipo può essere ricaricato solo un centinaio di volte ed ha le dimensioni di una moneta, ma i ricercatori confidano di poter raggiungere migliori prestazioni, al punto da poter applicare tale tecnologia ai motori delle auto elettriche.

Via | Science

Eccovi il seguito del dibattito generato da The energy efficiency of cars, di Euan Mearns, di cui parlavamo nel post sulle auto efficienti di ieri.

Due giorni dopo l’articolo di Mearns, su Hydrogendiscoveries, Greg ha prontamente contrattaccato, in modo sorprendente. Evitando di addentrarsi nei dettagli delle efficienze, per contestarli (come avrei fatto io), Greg sembra dire: “Tranquilli, la terra abbonda di energia “, presentando come esempio la superficie pannelli solari nel deserto algerino necessaria per coprire i bisogni dell’Europa. La sorpresa/novità è proprio nel superamento di quell’approccio pessimista, che vede un futuro caratterizzato da scarsità di energia, un po’ “alla Mad Max” per intenderci. Questa visione “regressiva” del futuro del mondo, per mancanza di energia, chiamata Olduvai, è soggiacente alla teoria del Peak Oil. tuttavia, forse le cose non andranno così: “Il potenziale dell’energia rinnovabile è enorme” afferma Greg, rilanciando: “siamo sicuri che l’efficienza globale dell’auto sarà così importante nella scelta dei consumatori?”

La risposta di Greg su Hydrogendiscoveries è arricchita delle testimonianze di direttori di ricerca delle case automobilistiche ed esperti, esplicitamente a favore delle auto a idrogeno, rispetto a quelle a batteria. Personalmente, non so se questo evitare il confronto con la contabilità termodinamica, significhi “volare alto” o, invece, sottostimare la possibile scarsità di energia in futuro. Quel che è certo è che l’efficienza delle batterie (calcolata sui cicli di ricarica reali), rischia di essere significativamente inferiore al 97% riportato da Mearns, in almeno due casi realistici: il surplus di energia rinnovabile ed il ciclo di vita delle batterie .

Continua a leggere: Auto efficienti, economiche o attraenti? Parte 2

A intervalli sempre più frequenti, la blogosfera tratta dell’auto del futuro; le opinioni sono molte ed il dibattito si anima decisamente nel caso specifico dell’auto elettrica. Il fenomeno è comprensibile, essendo ormai accettata dalla maggioranza degli esperti e dei politici, causa la probabile futura scarsità di petrolio, il clima e l’aria in città, l’urgenza di una decarbonizzazione dei trasporti. L’auto è “l’industria delle industrie” e la sua decarbonizzazione significa, è importante ricordarlo, l’auto elettrica. Si tratta di una nuova industria, molto diversa da quella che oggi produce i motori a scoppio.

L’occasione è fornita dalla recente “classifica” di The Oil Drum sull’efficienza dei veicoli: elettrica 76%, idrogeno 24%, benzina 35%, etanolo 12% (vedi sopra). L’efficienza è giustamente calcolata come il rapporto tra l’energia utile (alle ruote) e l’energia primaria (alla fonte). La prima, viene derivata dal prodotto delle efficienze nelle distinte fasi di conversione energetica; così, ad esempio, la potenza di un’automobile in un dato intervallo di tempo, corrisponde ad un consumo di carburante. Il rapporto tra l’energia fornita alle ruote ed il consumo dell’energia benzina rappresenta l’efficienza del motore a scoppio (0,4, o 40%).

Continua a leggere: Auto efficienti, economiche o attraenti? Parte 1

Knut Karlsen ha pensato di avvolgere delle batterie ricaricabili con dei mini moduli fotovoltaici flessibili. Basta lasciare le batterie al sole e si ricaricano da sole, senza bisogno di portarsi dietro gadget appositi.

Knut ha usato delle pile ricaricabili al NiMH e dei moduli fotovoltaici flessibili prodotti dall’IFE (Institute for Energy Technology, norvegese). Ha avvolto le pile e ha collegato i moduli usando cavi piatti estratti da una macchina fotografica.

Nei commenti qualcuno osserva che lasciare le pile a scaldarsi al sole potrebbe non essere un’idea geniale come il resto. Che ne pensate?

Via | Bareknut

Gli alberi possono produrre abbastanza energia elettrica da alimentare una stazione di rilevamento dati meteorologici applicata al tronco. A sviluppare il progetto di “monitoraggio autogestito” delle foreste sono stati dei ricercatori del Center for Biomedical Engineering (un dipartimento del MIT) che intendono applicare la scoperta al monitoraggio degli incendi. Se le stazioni di monitoraggio non avessero bisogno di qualcuno che andasse a cambiare le batterie di tanto in tanto, potrebbero funzionare meglio (con minor spesa).

Si possono sfruttare gli alberi per produrre energia partendo dalle differenze di pH tra il tronco e il terreno. L’energia prodotta e’ sufficiente a spedire quattro volte al giorno i dati di temperatura e umidità. Ogni stazione fa da ponte per i segnali delle altre, fino a raggiungere la centralina per le comunicazioni satellitari. In caso di incendio i dati vengono inviati immediatamente, consentendo di localizzare l’evento prima che assuma proporzioni più difficili da gestire.

La prossima primavera la Voltree Power poserà la prima rete di meteo-stazioni alimentate ad alberi e si faranno i test di funzionalità necessari a determinare la disposizione ottimale delle stazioni, ovvero quella che permette alla rete di funzionare con il numero minimo di strumenti.

Via | MIT