Così i supercondensatori possono essere usati sulle auto elettriche

I supercondensatori iniziano a far parlare di sé sempre più spesso in relazione all'auto elettrica. Fino a poco tempo il loro impiego era molto limitato, ma i passi in avanti dal punto di vista tecnologico li rendono sempre più interessanti proprio per applicazioni nel campo della mobilità sostenibile.

I ricercatori dell'Empa, il laboratorio federale svizzero per la scienza e la tecnologia dei materiali, hanno annunciato per esempio di essere al lavoro su supercondensatori a base di grafene che hanno una densità energetica e una conduttività superiori rispetto a quelli tradizionali, che sono a base di carbonio. Sono proprio le maggiori prestazioni a renderli interessanti per le auto.

Il segreto è nel grafene

I supercondensatori attuali hanno una conduttività elettrica molto bassa, che compromette la capacità di accumulo. Per cui, pur potendo immagazzinare e rilasciare energia in tempi brevissimi, non sono competitivi quando si parla di veicoli a zero emissioni. Non ancora, almeno.

Utilizzando il grafene al posto del carbonio, infatti, la capacità di accumulo dei supercondensatori aumenta sensibilmente e la quantità di energia che possono accogliere in relazione al peso e al volume diventa significativa anche per applicazioni nel mondo dei trasporti. Magari affiancati a una batteria agli ioni di litio tradizionale, in modo da innalzare l'autonomia. Vediamo perché.

Il lavoro in parallelo con la batteria

Jakob Heier, a capo del team di ricerca dell'Empa, ha affermato: "I supercondensatori immagazzinano energia elettrostaticamente depositando il maggior numero possibile di particelle cariche sulla superficie dell'elettrodo. A differenza delle batterie, che si basano su reazioni chimiche e hanno una maggiore densità energetica ma velocità di carica e scarica più lente, i supercondensatori possono assorbire e rilasciare rapidamente energia, ma immagazzinarne di meno. I loro rapidi tempi di risposta li rendono adatti a varie applicazioni, dai macchinari industriali ai sistemi eolici, ma anche per le auto con frenata rigenerativa".

In effetti, grazie alla capacità di recuperare energia velocemente, possono sfruttare anche fasi di rallentamento che durano pochi secondi per fare un pieno di elettricità e rilasciarla poi quando si torna ad accelerare. I ricercatori dell'Empa utilizzano due tipi di grafene, che hanno caratteristiche strutturali diverse e che vengono lavorati con metodi esfoliazioni sviluppati sempre dall'istituto di ricerca elvetico. L'adozione di questi due tipi di grafene consente una maggiore conduttività per via della presenza di fori sugli elettrodi che aumentano anche l'efficienza generale durante il rilascio di energia.

Ora che la tecnologia è stata messa a punto, l'obiettivo è di creare un prodotto reale e affidabile che possa essere messo in commercio grazie a partner industriali o attraverso la creazione di una startup interna all'Empa. Integrare questi supercondensatori in piattaforme per auto elettrica consentirà alle Case di progettare vetture con prestazioni migliori, a prescindere dalla batteria adottata.

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