Questa batteria liquida 'a clessidra' funziona grazie alla gravità

La gravità è ciò che fa funzionare questa batteria liquida “a clessidra”

Gli scienziati del MIT hanno progettato un nuovo concetto inventivo per una batteria che dipende dalla gravità per produrre energia, che funziona secondo lo stesso principio fondamentale di una clessidra. Il dispositivo è stato spiegato in un recente articolo per Energy and Environmental Science dagli scienziati.

Semplicemente basato sul concetto essenziale di una batteria in cui ci sono un terminale positivo e uno negativo, gli elettroni vengono generati da reazioni chimiche all’interno della batteria e si accumulano nel terminale negativo perché sono carichi negativi. Gli elettroni fluiranno verso il terminale positivo una volta che un filo è collegato tra i due terminali. Questo non sarebbe utile da solo, ma il filo di solito collega anche un “carico”—una lampadina, un motore, un circuito radio—e l’energia è collegata per alimentare quel dispositivo.

Sviluppate negli anni ‘70, le batterie a flusso liquido sono chiamate così, perché i materiali utilizzati per gli elettrodi positivo e negativo sono in forma liquida, separati da una membrana. Tuttavia, invece di lastre solide, possono essere utilizzati un numero qualsiasi di composti chimici, poiché la batteria utilizza particelle minuscole in una sospensione liquida. Tuttavia, anche le batterie a flusso liquido normalmente necessitano di sistemi complessi che coinvolgono serbatoi di stoccaggio, pompe e valvole. Poiché ci sono molte più possibilità di perdite o guasti, è costoso da mantenere.

Pertanto, Yet-Ming Chang e i suoi colleghi del MIT hanno pensato a un concetto di design alternativo per le batterie a flusso liquido, che dipende semplicemente dalla gravità come meccanismo di pompaggio. Non solo riduce significativamente la difficoltà dell’intero sistema, ma riduce anche il costo totale.

Il dispositivo appare più simile a un vetro di finestra che a una clessidra tradizionale, ma il concetto è lo stesso: la sospensione composta dalle particelle fluisce da un’estremità all’altra attraverso un canale stretto. Cambiando l’angolo del dispositivo, puoi cambiare la velocità con cui l’energia viene semplicemente prodotta, simile a inclinare una clessidra o un timer a uovo che può rallentare o accelerare il flusso di granelli di sabbia da un’estremità all’altra.

Attualmente, è solo un design di prova di concetto. Tuttavia, Chang et al. sono certi di poter sviluppare un prototipo praticabile. Il giorno in cui riusciranno a farlo, potrebbe rivelarsi un cambiamento radicale, ad esempio, aumentando i sistemi di energia eolica e solare, offrendo sistemi di stoccaggio più grandi collegati alla rete.

Negli ultimi anni si sono visti molti lavori interessanti con idee creative per nuovi tipi di batterie. Ad esempio, un team di ricercatori del MIT guidato da Angela Belcher nel 2006 aveva sviluppato una nuova tecnologia di batteria incentrata su un virus M13 geneticamente modificato, che era abbastanza piccolo e flessibile da alimentare piccoli sensori che, quando impiantati nel corpo umano, erano in grado di identificare il cancro o malattie simili.

D’altra parte, Sony ha costruito un prototipo di batteria biotecnologica (tecnicamente una cella a combustibile) che utilizza glucosio (zucchero da bevande dolci come la bevanda giapponese Pocari Sweat) per alimentare l’array a quattro celle. Un’altra buona fonte di glucosio è il sangue, e i ricercatori giapponesi hanno ideato una cella a combustibile che funziona con questa sostanza, così come i team del Rensselaer Polytechnic Institute e dell’Università della Columbia Britannica a Vancouver, Canada (ad esempio, quest’ultima è sviluppata per alimentare un pacemaker).