La sabbia delle spiagge può essere impiegata per creare batterie agli ioni di litio che durano il triplo rispetto ai modelli attuali: si tratta di un nuovo metodo a basso costo per produrre batterie ad elevata performance non tossiche e compatibili con l’ambiente. L’idea è venuta ad uno studente dell’università di Riverside mentre riposava sulla spiaggia dopo aver fatto surf: la sabbia è composta da un’elevata percentuale di quarzo, o diossido di silicio.
Il silicio al posto della grafite
Tipicamente il polo negativo, o anodo, delle batterie al litio è composto di grafite, ma il silicio è un candidato alla sua sostituzione, dato che può trattenere una quantità di energia 10 volte superiore, ma è difficile da produrre in grandi quantità e si degrada rapidamente. Ma forse il silicio presente nella sabbia può garantirne una fonte abbondante ed economica. Aggiungendo sale e magnesio al quarzo purificato e riscaldando il tutto si ottiene la rimozione dell’ossigeno dal quarzo, e ne deriva silicio puro, il quale si organizza in una struttura tridimensionale spugnosa e porosa: questa è una delle chiavi per il miglioramento delle performance degli anodi delle batterie, dato che aumenta l’area superficiale disponibile e consente agli ioni di litio di percorrerle rapidamente.
Il prototipo resta carico 3 giorni
E’ stato prodotto un prototipo di batteria che consentirebbe ad uno smartphone di tirare avanti per tre giorni con una sola carica, a fronte di un solo giorno consentito mediamente dalle batterie attualmente in uso.
(Scientific Reports online 2014, pubblicato l’8/7)
