Inovație pentru mobilitatea electrică și rețelele inteligente: noi baterii calciu-ion

Proiectul ACTEA, ENEA și Universitatea Sapienza din Roma le vor dezvolta pe cele noi baterii calciu-ion.

Noile baterii calciu-ion ca alternativă la bateriile litiu-ion pentru aplicații în mobilitate electrică iar pentru stocare a energiei în retea inteligenta.

Eficiență, durabilitate și siguranță

Echipa de cercetători își propune să dezvolte sisteme de stocare electrochimică de nouă generație caracterizate prin costuri reduse de producție și standarde din ce în ce mai înalte de eficiență, durabilitate și siguranță, deschizând calea pentru unul noul lanț de aprovizionare industrial de-a lungul întregului ciclu valoric, de la producția de materii prime până la reciclarea componentelor uzate la sfârșitul duratei de viață.

„Tehnologia cu ioni de calciu este încă în stadiile incipiente de dezvoltare și scopul este de a contribui la o mai bună înțelegere a modului în care funcționează, deși, în principiu, procesele electrochimice subiacente sunt similare cu cele ale bateriilor cu litiu -ion unde, totuși , calciul înlocuiește litiul în rolul de navetă, adică purtătorul sarcinii electrice”, explică Laura Silvestri, cercetător la Laboratorul de Stocare a Energiei, Baterii și Tehnologii pentru Producția și Utilizarea Hidrogenului al Departamentului Tehnologii Energetice și Surse Regenerabile din ENEA.

Cercetare

Proiectul se mută în zone aproape neexplorate, dar avantajele cheie sunt deja clare: utilizarea calciului este o opțiune promițătoare pentru îmbunătățirea densității energetice a bateriilor, reducând în același timp costurile de producție datorită scăzut cost a materiei prime și, mai ales, a propriei sale abundență în scoarța terestră. „Prin dezvoltarea tehnologiilor electrochimice de stocare a ionilor de calciu va fi posibilă rezolvarea principalelor probleme critice legate de costurile de aprovizionare, siguranță și producție. Nu numai atât: vom avea o alternativă eco-sustenabilă la sistemele litiu-ion, o tehnologie matură de stocare care aproape a ajuns la limita teoretică a performanței sale”, adaugă Silvestri.

Metodologia proiectului

ACTEA adoptă o metodologie de proiectare care se concentrează pe dezvoltarea proceselor și materialelor cu a impact redus asupra mediului și privind utilizarea unor elemente foarte comune precum fier, siliciu sau titan (în plus față de calciu), prin reducerea la minimum a utilizării de materii prime toxice și critice, cum ar fi, de exemplu, cobaltul și litiul. „Această strategie ar putea scădea semnificativ inovatoare și durabile scenariul tranziției de la o paradigmă tehnologică cu impact ridicat asupra mediului (baterii litiu-ion) la una mai nouă verde (baterii cu ioni de calciu). În plus, introducerea calciului și a materialelor aferente în lanțul valoric al bateriilor ar deschide o nouă piață pentru toți producătorii de materii prime tradiționale”, conchide Giulia Monteleone, șeful Diviziei ENEA de producere, stocare și utilizare a energiei tehnologiilor energetice și regenerabile. Departamentul Surse al ENEA.

BlogInnovazione.it