Nell’ambito dell’ideazione di batterie green di nuova generazione è stato avviato il progetto “ORANGEES”, allo scopo di individuare materiali avanzati sempre più sostenibili, performanti, sicuri e a basso costo. L’iniziativa vede la collaborazione del CNR, ENEA, Consorzio interuniversitario nazionale per la scienza e tecnologia dei materiali, (INSTM), Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), Ricerca sul Sistema Energetico (RSE) e Standex International Corp.
“Il progetto – afferma Alessandra Di Blasi, ricercatrice del CNR – punta a contribuire al conseguimento degli obiettivi altamente sfidanti richiesti a livello comunitario nel settore energetico e recepiti dall’Italia attraverso il PNIEC (Piano Nazionale Integrato per l’Energia e il Clima), attualmente aggiornato alla luce delle recenti crisi geopolitiche. L’obiettivo è favorire l’innovazione, la sostenibilità e i futuri nuovi business verso quelli che saranno i settori emergenti del mercato lungo tutta la catena del valore che interessa il dispositivo di accumulo elettrochimico, attraverso scelte più consapevoli, a partire dalla progettazione di quella che sarà la batteria del futuro”.
Le attività di ricerca sono rivolte allo studio di nuovi materiali sia ibridi (organici/inorganici) che prettamente organici ottenuti da scarti dell’industria agroalimentare (caseina, siero del latte, cheratina, fico d’India e cellulosa). Lo scopo del progetto è quello di validare i nuovi materiali sia per prestazioni elettrochimiche che per incrementarne la sostenibilità ambientale, diminuendo sempre più la componente inorganica, come litio e cobalto, metalli che rientrano nella lista Ue delle 34 materie prime critiche.
ENEA si occuperà della selezione di scarti e sottoprodotti naturali verificandone l’utilizzo come materie prime per produrre membrane ed elettrodi green.
“Questo approccio – spiega Mariasole Di Carli, ricercatrice del Laboratorio ENEA – intende ridurre le criticità legate allo smaltimento delle batterie, creando nuove sinergie industriali in accordo ai principi dell’economia circolare”.
ORANGEES prevede cinque linee di ricerca, di cui tre dedicate alle attività sperimentali sui materiali utilizzati per i componenti di batterie e super condensatori:
- la prima è orientata alla realizzazione di componenti ibridi e a favorire l’abbassamento dei costi a parità di performance, ma anche al miglioramento delle prestazioni di accumulo (soprattutto rispetto al litio) e della sicurezza (con lo sviluppo di elettroliti semi-solidi);
- la seconda è rivolta allo studio di diverse tipologie di composti organici come potenziali sostituti dei materiali presenti negli attuali sistemi di accumulo; saranno validate, inoltre, nuove soluzioni tecnologiche per mantenere le performance delle batterie “tradizionali”, consentendo al tempo stesso di ridurre l’impatto ambientale, dalla produzione allo smaltimento;
- la terza linea di ricerca sarà focalizzata sui materiali organici derivanti dal riutilizzo di scarti industriali, per individuare soluzioni “green” di facile reperibilità o provenienti da processi di economia circolare di altre filiere.
I materiali organici più promettenti saranno successivamente investigati attraverso simulazioni al computer, analisi del ciclo di vita e test condotti in collaborazione con il partner industriale Standex International per verificare il potenziale beneficio a livello di prestazioni elettrochimiche finali.
