Batteria del cellulare sostenibile: tutte le alternative

Le batterie che alimentano i nostri smartphone sono un grosso problema. Produzione e smaltimento di questi oggetti hanno un impatto sull’ambiente sempre più pesante a causa del metallo che fa funzionare il modello più diffuso: il litio. E il tema diventerà sempre più urgente con la rivoluzione dei mezzi di trasporto.

I problemi ambientali legati alle batterie

Quello dei dispositivi elettronici come telefoni, tablet e computer portatili non è l’unico ambito che avrà bisogno di batterie. Nei prossimi anni anche i veicoli elettrici dovranno poter accumulare la ricarica necessaria per viaggiare. Sul fronte delle energie rinnovabili, invece, aumenterà l’esigenza di immagazzinare le quantità in eccesso di elettricità prodotte. Un’impennata che preoccupa molto a livello ambientale.

L’estrazione di litio comporta ingenti sprechi di acqua: nella regione di Salar de Atacam, in Cile, un milione di litri basta per produrre appena 900 chili di metallo. Al litio le batterie più moderne combinano un altro metallo, il cobalto, salito alla ribalta negli ultimi anni per lo sfruttamento dei minatori, anche minorenni, che lo estraggono nelle miniere del Congo e per i problemi di salute connessi con il suo trattamento in scarse condizioni di sicurezza. L’altro versante che suscita timori è lo smaltimento di queste fonti di energia. Solo circa il 5 per cento di tutte le batterie agli ioni di litio degli 1.5 miliardi di smartphone venduti ogni anno vengono riciclate. Il resto finisce nelle discariche rischiando di contaminare i terreni a causa delle fuoriuscite degli ioni di litio.

Per questo, molti ricercatori stanno cercando di mettere a punto alternative più sostenibili e altrettanto valide a questo modello dominante. Vediamo le più interessanti.

La batteria in ceramica

Il progetto è di Mauro Pasta, uno scienziato dei materiali dell’Università di Oxford. La batteria di ceramica essendo allo stato solido eliminerebbe i rischi di cortocircuito e incendio delle batterie classiche; inoltre, renderebbe possibile l’uso di litio allo stato solido al posto dell’anodo di grafite, sostituzione che renderebbe la batteria in grado di accumulare una maggior quantità di energia. Un fattore che potrebbe avere risvolti interessati nel settore auto.

La batteria in legno

Una batteria di legno è stata messa a punto di recente da Liangbing Hu, direttore del Center for Materials Innovation dell’Università del Maryland. Il modello usa un legno poroso e forellato al posto degli elettrodi che innesca la reazione degli ioni per generare la carica elettrica. Secondo Hu potremmo usarle per i nostri dispositivi elettronici e per immagazzinare energia su ampia scala, ma per il momento la batteria è ancora in fase di test. Il punto debole è la rapida perdita della capacità di ricarica: un prototipo riesce a conservare solo il 61 per cento della sua capacità iniziale dopo appena cento ricariche.

La ricarica con la frutta

Un gruppo di ricercatori guidati da Vincent Gomes, ingegnere chimico dell’Università di Sydney, sta cercando di trovare un sostituto delle attuali batterie e, parallelamente, di combattere lo spreco di cibo. Come? Creando un supercondensatore di energia che basa il suo funzionamento su una sostanza prodotta grazie alla combinazione tra il frutto più puzzolente del mondo, il durian, e il frutto più grande esistente, il giaca. Le parti non commestibili dei due frutti vengono convertite in aerogel di carbonio, una miscela simile al gel costituita da una sostanza allo stato solido e un gas che ha “eccezionali” proprietà di immagazzinamento di energia. I torsoli del durian e del giaca vengono scaldati, liofilizzati e poi cotti in forno a più di 1.500 C°. La sostanza che si ottiene viene utilizzata per fabbricare gli elettrodi dei supercondensatori. Il tutto frenando lo spreco visto che il 70 per cento dei frutti di durian viene buttato a causa del loro odore insopportabile.

La batteria di diamanti

Tom Scott, scienziato dei materiali dell’Università di Bristol, sta sviluppando una batteria di diamanti. Si tratta di diamanti creati dall’uomo che contengono carbonio-14 radioattivo grazie ai quali è possibile creare delle “batterie betavoltaiche” dalle dimensioni ridotte in grado di generare corrente in maniera costante e di durare migliaia di anni. Il carbonio-14 è estratto dai blocchi di grafite usati nelle centrali nucleari. In questo modo, si trasforma un rifiuto problematico da smaltire per i siti smantellati in una batteria duratura. Il costo? “Sareste sorpresi di sapere quanto poco possono costare i diamanti prodotti dall’uomo”, ha commentato Scott.

Entro il 2027 il numero di batterie vendute raddoppierà

Per trovare uno o più sostituti della batteria di litio altrettanto performanti e sostenibili a livello di costo ci vorranno quindi ulteriori ricerche e sperimentazioni. Nel frattempo, però, il consumo di tecnologia continua ad aumentare in modo impetuoso. Mentre oggi in tutto il mondo vengono vendute oltre 7 miliardi di batterie agli ioni di litio all’anno, si stima che per il 2027 il numero supererà i 15 miliardi.