Il futuro delle batterie leggere per automobili
L’industria automobilistica dedica grandi sforzi al miglioramento della tecnologia esistente per la fabbricazione di automobili più robuste ed efficienti dal punto di vista energetico. La riduzione del peso complessivo delle automobili è stata riconosciuta come un aspetto che deve essere migliorato per ridurre al minimo l’usura di freni e gomme e abbassare il consumo di carburante e le emissioni di anidride carbonica. A parte che dalla carrozzeria, dal motore e dal sistema di trasmissione, il peso può essere ridotto nelle attuali batterie piombo-acido. Il progetto MEMLAB (Melt spun and sintered metal fibre networks for lead-acid battery advancement) è stato lanciato per sostituire parte del piombo con materiali leggeri. L’obiettivo finale era quello di ottenere una riduzione superiore al 50 % del peso complessivo delle batterie piombo-acido, aumentando in tal modo considerevolmente il loro rapporto peso/potenza. Gli accumulatori piombo-acido sarebbero allora una scelta fattibile per i veicoli elettrici ibridi che al momento fanno affidamento su costose batterie agli ioni di litio e nichel-metallo idruro. A questo scopo, il team di MEMLAB ha sviluppato degli elettrodi leggeri utilizzando una tecnologia per la produzione di fibre all’avanguardia. Fibre leggere in titanio e anche in alluminio sono state create a partire da scarti riciclati. Successivamente, le fibre sono state sinterizzate per formare piastre dell’elettrodo con un’elevata area superficiale. Un’ampia varietà di tecnologie di rivestimento, incluse l’elettroplaccatura e la deposizione sol-gel, è stata esaminata allo scopo di formare uno strato conduttivo sulle fibre di titanio per garantire flusso di corrente e proteggere l’elettrodo. I ricercatori hanno alla fine adottato un approccio multistrato poiché il piombo non può essere placcato direttamente sul titanio. Sono state valutate le prestazioni dei nuovi elettrodi e la loro idoneità per l’utilizzo nelle batterie piombo-acido. Risultati promettenti hanno spianato la strada alle piccole aziende che partecipano al consorzio MEMLAB verso la commercializzazione dei nuovi elettrodi per batteria da utilizzare nei veicoli ibridi esistenti e anche in quelli nuovi. Ogni anno vengono prodotte in Europa circa 75 milioni di batterie piombo-acido. La sostituzione delle batterie piombo-acido standard con i nuovi accumulatori leggeri aiuterà a ridurre la quantità di piombo utilizzata e a limitare il consumo di carburante e le emissioni inquinanti dei veicoli stradali.
Parole chiave
Accumulatori piombo-acido, MEMLAB, materiali leggeri, titanio, elettroplaccatura
