Innovazione e Sostenibilità

Il laboratorio del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha sviluppato due prototipi innovativi che combinano la cattura della CO2 con l’accumulo di energia rinnovabile. Questa ricerca rappresenta un passo avanti significativo nel settore delle energie rinnovabili e della sostenibilità ambientale, offrendo nuove soluzioni per ridurre le emissioni di CO2 e migliorare l’efficienza energetica.

I prototipi riescono a convertire la CO2 senza degradare le prestazioni delle batterie

I prototipi dell’ORNL sfruttano le reazioni elettrochimiche generate durante il rilascio di energia dalla batteria per catturare e convertire la CO2 in una polvere solida riutilizzabile. Questo processo avviene grazie all’uso di un elettrolita liquido addizionato con anidride carbonica. Durante il funzionamento della batteria, gli elettroni liberi partecipano anche alla conversione della CO2, producendo un materiale solido che non intasa la superficie degli elettrodi, preservando così le prestazioni della batteria.

Caratteristiche dei Prototipi

Entrambi i prototipi utilizzano materiali abbondanti, evitando problemi di approvvigionamento. Uno dei prototipi impiega un catalizzatore a base di ferro-nickel, mentre l’altro utilizza alluminio. Entrambi i sistemi utilizzano acqua salata come elettrolita, sfruttando il sodio presente nell’acqua per facilitare la conversione della CO2.

Un aspetto innovativo dei prototipi dell’ORNL è la possibilità di collegare i sistemi di accumulo di energia rinnovabile, come quelli solari o eolici, a fonti di CO2 catturate da attività industriali. Questo permette di trasformare un problema ambientale in una risorsa preziosa, migliorando al contempo l’efficienza dei sistemi di accumulo.

Uno dei principali vantaggi di questi prototipi è che il sottoprodotto solido derivante dalla conversione della CO2 non degrada le prestazioni della batteria. In altri tentativi precedenti, il materiale solido tendeva a intasare gli elettrodi, compromettendo l’efficienza del sistema. Nei prototipi dell’ORNL, invece, il sottoprodotto si dissolve nell’elettrolita liquido e può essere facilmente filtrato, senza interrompere il funzionamento della batteria. Questa polvere può essere ulteriormente lavorata per usi industriali, come nel settore farmaceutico o nel cemento.

Inoltre, il ciclo di conversione della CO2 produce solo ossigeno e idrogeno, che possono essere catturati e utilizzati in altri processi industriali, aumentando ulteriormente l’efficienza e la sostenibilità del sistema.

Soluzioni per la pellicola di sodio

Il team di ricercatori dell’ORNL ha risolto il problema della formazione di una pellicola di sodio sugli elettrodi. Le scariche irregolari durante i cicli di carica e scarica della batteria sono sufficienti a prevenire o ridurre significativamente la formazione di questa pellicola, garantendo così prestazioni ottimali del sistema.

Per maggiori dettagli, lo studio completo dell’ORNL è disponibile QUI

Il team Marketing di PowerSolutions.