Scienziati americani hanno sviluppato un nuovo tipo di batteria al sale fuso, che dovrebbe raggiungere l'accumulo di energia a livello di rete a una temperatura più bassa e a basso costo.

Con il continuo aumento delle fonti di energia rinnovabile come l'energia eolica e solare, sono necessarie soluzioni creative per immagazzinare energia intermittente dalla natura. Una potenziale soluzione è una batteria al sale fuso, che offre vantaggi che le batterie al litio non hanno, ma alcuni problemi devono essere risolti.

Gli scienziati dei Sandia National Laboratories (Sandia National Laboratories) della National Nuclear Safety Administration degli Stati Uniti hanno proposto un nuovo design in grado di risolvere queste carenze e hanno dimostrato una nuova batteria a sale fuso compatibile con la versione attualmente disponibile. In confronto, questo tipo di accumulatore di energia può essere costruito in modo più economico immagazzinando più energia.

Lo stoccaggio di grandi quantità di energia in modo economico ed efficiente è la chiave per utilizzare l'energia rinnovabile per alimentare l'intera città. Sebbene abbia molti vantaggi, questo è ciò che manca alla costosa tecnologia delle batterie al litio. Le batterie a sale fuso sono una soluzione più economica che utilizza elettrodi che rimangono fusi con l'aiuto delle alte temperature.

"Abbiamo lavorato duramente per ridurre la temperatura di lavoro delle batterie al sodio fuso alla temperatura fisica più bassa possibile", ha affermato Leo Small, ricercatore capo del progetto. "Riducendo la temperatura della batteria, si può anche ridurre il costo complessivo. È possibile utilizzare materiale più economico. Le batterie richiedono meno isolamento e i cavi che collegano tutte le batterie possono essere più sottili".

Commercialmente, questo tipo di batteria è chiamata batteria sodio-zolfo. Alcune di queste batterie sono state sviluppate a livello globale, ma di solito funzionano a temperature comprese tra 520 e 660 ° F (da 270 a 350 ° C). L'obiettivo del team Sandia è molto più basso, anche se per farlo è necessario ripensare perché le sostanze chimiche che funzionano ad alte temperature non sono adatte per lavorare a temperature più basse.

Resta inteso che il nuovo design degli scienziati consiste in sodio metallico liquido e un nuovo tipo di miscela liquida. Questa miscela liquida è composta da ioduro di sodio e cloruro di gallio, che gli scienziati chiamano catolita.

Una reazione chimica si verifica quando la batteria rilascia energia, producendo ioni di sodio ed elettroni che passano attraverso il materiale di separazione altamente selettivo e producono sale di ioduro fuso sull'altro lato.

Questa batteria sodio-zolfo può funzionare a una temperatura di 110°C. Dopo otto mesi di test di laboratorio, è stato caricato e scaricato più di 400 volte, dimostrando il suo valore. Inoltre, la sua tensione è di 3.6 volt, che secondo gli scienziati è del 40% superiore a quella delle batterie a sale fuso sul mercato, quindi ha una densità di energia maggiore.

L'autrice della ricerca Martha Gross ha dichiarato: "A causa del nuovo catolita che abbiamo riportato in questo articolo, siamo molto entusiasti di quanta energia può essere iniettata in questo sistema. Le batterie al sodio fuso esistono da decenni e sono in tutto il mondo, ma non lo sono mai stati. Nessuno ne ha parlato. Quindi, è fantastico poter abbassare la temperatura e riportare alcuni dati e dire: "Questo è un sistema davvero praticabile".

Gli scienziati stanno ora rivolgendo la loro attenzione alla riduzione del costo delle batterie, che può essere ottenuta sostituendo il cloruro di gallio, che è circa 100 volte più costoso del sale da cucina. Hanno affermato che questa tecnologia è ancora a 5-10 anni dalla commercializzazione, ma ciò che è vantaggioso per loro è la sicurezza della batteria perché non crea un rischio di incendio.

"Questa è la prima dimostrazione del ciclo stabile a lungo termine di una batteria al sodio fuso a bassa temperatura", ha affermato l'autore della ricerca Erik Spoerke. "La nostra magia è che abbiamo determinato la chimica del sale e l'elettrochimica, che ci permette di operare efficacemente a 230°F. Funziona. Questa struttura di ioduro di sodio a bassa temperatura è una modifica delle batterie di sodio fuso."