3 Verità che non ti Aspetti sulle Batterie delle Auto Elettriche

Forse le Auto Elettriche Non Sono così Ecologiche

Il mito dell’auto elettrica è cresciuto a dismisura in questo 2017.

La ragione principale è sicuramente da imputare alla presentazione della Model 3, la prima auto elettrica di Tesla che parte da una base di 35.000$.

Non letteralmente economico, ma considerando

  • incentivi vari
  • costi di manutenzione bassissimi
  • costo dell’energia di molto inferiore a diesel e benzina
  • prestazioni (da 0 a 100 in 5,5″)
  • sicurezza (8 airbag)
  • comfort
  • design
  • tecnologia (comandi vocali e display da 15″)

il prezzo non si può dire di certo elevato.

Parliamo di una vettura che è più simile a un computer con le ruote che ad un’auto con uno schermo. Ciò che però colpisce di più è la riuscita del crowdfunding: oltre 370 milioni di dollari raccolti per più di 370.000 auto prenotate.

La domanda di tutti ora è: riusciranno a produrle tutte?

L’importanza delle batterie

Per soddisfare questa incredibile domanda, Elon Musk, fondatore di Tesla e SpaceX tra le altre cose, ha già iniziato a produrre batterie nella prima Giga Factory, ancora in completamento.

Una volta completata produrrà più batterie in un anno di quante ne siano state create in tutta la storia.

Ed eccoci alla prima verità:

Il costo delle batterie è destinato a crollare

Economie di scala, produzioni elevate e una domanda in sempre maggiore crescita permetteranno di ridurre nettamente i costi per kW/h delle batterie. Così come è successo per quasi ogni tecnologia passata.

3 verità che non ti aspetti sulle batterie delle auto elettriche

Infatti questa è solo la prima Giga Factory e Musk vuole crearne 100.

Riutilizzo delle Batterie

In pochi ci crederebbero, ma

le batterie delle auto durano molto più di 10 anni

Alla fine di questo periodo infatti, quello nel quale sono garantite, perdono solo il 20% della loro carica massima. Questo significa che l’80% rimanente è riutilizzabile in moltissimi settori.

Primo tra tutti quello domestico, dove si potrà accumulare energia dalle proprie fonti rinnovabili.

Sempre in linea con il primo, queste batterie si potranno usare come punti di accumulo per coprire la produzione altalenante di solare ed eolico come è successo in Australia.

batterie auto elettriche riutilizzate

Queste soluzioni permettono di sfruttare tutto il loro potenziale energetico prima del loro (inevitabile) smaltimento.

Quanto sono riciclabili le Batterie?

Grazie alle cosiddette “terre preziose“, quei metalli come ferro, alluminio, litio e cobalto, che sono altamente recuperabili e riutilizzabili da una batteria riciclata ad una nuova,

Le batterie sono riciclabili al 50%

La percentuale è specifica delle batterie agli ioni di litio utilizzate dai produttori di auto. Per altri tipi di batterie la percentuale varia dal 45% al 75%.

Unendo questi tre fattori si preannuncia un futuro ricco di batterie. Inoltre, se i materiali inizieranno a scarseggiare, saremo comunque al sicuro grazie a molte alternative per le batterie del futuro.

Batteria del Futuro – II Parte

Dopo Batterie del Futuro – I Parte, ecco il sequel

Lumopacklumopack batteria del futuro

Questa batteria del futuro è portatile, e si ricarica completamente in 30 minuti. L’energia accumulata in così poco tempo sarà sufficiente per caricare completamente un iPhone 6 per 5 volte, ciò significa che in soli 6 minuti avrete una seconda batteria portatile per il vostro iPhone.

Certo, l’iPhone ci metterà il suo solito tempo a caricarsi, ma voi potrete caricare il supporto energetico in pochissimo tempo, eliminando la preoccupazione di dovervi prendere il tempo non solo per la carica del vostro smartphone ma anche della sua batteria esterna.

Questa batteria è disponibile alla vendita e costa poco meno di 80€. Vale l’investimento secondo voi?

Batteria pieghevole come la carta

jenax j flex batteria del futuro pieghevole

Questa in particolare è molto più che flessibile. La Jenax J.Flex è nata per i gadget indossabili, è resistente all’acqua e mantiene la forma con cui la si piega. E’ tanto sottile da poter essere scambiata con sottile cartoncino, e sarà incredibilmente utile per i futuri tablet pieghevoli. Puoi piegarla 200.000 volte senza farle perdere alcuna capacità ed è completamente sicura. Un bel passo avanti per questa batteria del futuro dal grande potenziale.

Carica attraverso l’aria

ubeam carica batteria del futuro caricabatteria

Quanto siamo rimasti delusi dalla ricarica wireless. Sarebbe stato bello se fosse stata come ce la immaginavamo, una trasmissione di corrente tanto efficente quanto quella dei dati con il wifi. Ebbene oggi è davvero realtà. L’azienda uBeam usa gli ultrasuoni per trasmettere l’elettricità, che viene trasformata in onde sonore per poi essere riconvertita una volta raggiunto il device.

E’ la 25enne Meredith Perry a inventare questa tecnologia, applicabile a muri e gadget con dei sottilissimi pannelli che fanno tutto il lavoro. Una grande varietà di sviluppi quindi per una nuova forma di ricarica che non è una batteria, ma in futuro probabilmente sarà presente nelle nostre case.

Un altra tecnologia simile è Energous Wattup, un router che invece che trasmettere dati crea onde radio poi catturate e ritrasformate in energia, molto similmente ad uBeam quindi.

Questi saranno i veri dispositivi di ricarica wireless che volevamo, fantastico no?

StoreDot, ricarica in 30 secondi

storedot carica rapida batteria del futuro

Questo dispositivo non è di nuovo una delle batterie del futuro, anzi è un caricatore del presente, infatti questa start-up nata dal reparto di nanotecnologia all’Università di Tel Aviv è riuscita a creare un dispositivo in grado di ricaricare gli smartphone odierni in soli 30 secondi.

Il test è stato fatto con un Samsung Galaxy S4 e ha funzionato come previsto. La tecnologia si basa sui componenti organici chiamati peptidi, le corte catene di aminoacidi alla base delle proteine. Arriverà nel 2017 e costerà solo 25 euro.

Caricatore solare trasparente

carica batteria del futuro pannello solare

Immaginiamo un sottile e trasparente pannello solare sullo schermo del nostro smartphone. Ci basterà tenerlo alla luce del sole, o delle lampade di casa, di ufficio o qualunque altra fonte luminosa, per caricarlo e non scaricare mai la batteria. Smetteremo di tenere i telefoni in tasca per caricarli? Probabilmente sì.

Una tecnologia simile è stata sviluppata da Tag Heuer, e inserisce questo strato tra lo schermo e l’LCD del suo modello Meridiist che purtroppo era disponibile solo in edizione limitata.

Batteria alluminio aria

Questa batteria del futuro è ottima per le macchine, ed è in grado di garantire un’autonomia di 1800 km con una sola carica. Si scarica trasformando il metallo in idrossido di alluminio, che può poi essere riciclato per fare nuove batterie, il che significa cambiarle ogni pochi mesi, ma essendo molto più leggere, economiche, riciclabili e ad un alto chilometraggio rimangono una valida soluzione per i veicoli elettrici del futuro.

Il potere del suono

batteria del futuro smartphone che si ricarica col suono (Small)

In Inghilterra dei ricercatori hanno sviluppato un telefono in grado di ricaricarsi usando i rumori ambientali nell’atmosfera attorno ad esso. Il principio fisico è chiamato effetto piezoelettrico, ed effettivamente con dei nanogeneratori è diventato possibile.

Ovviamente, per quanto assurdo, i nanorods sono riusciti a ricaricare la batteria con la voce umana durante le telefonate, il che significa poter ricaricare il telefono mentre si fa una chiamata.

Ancora da determinare per questa nuova tecnologia la quantità di energia accumulabile in questo modo, che non deve essere trascurabile ma si spera possa fare la differenza

Batterie Ryden dual carbon

Batteria del futuro ryden dual carbon

Può essere costruita nelle stesse fabbriche in cui vengono prodotte le attuali batterie agli ioni di litio, ma hanno una autonomia maggiore e si ricaricano venti volte più velocemente. Inoltre essendo fatte in carbonio sono sostenibili e più ecologiche delle alternative attuali, quindi un’ottima alternativa.

Resisteranno a 3000 cicli di ricarica e saranno più sicure, con minori rischi di incendio o esplosione. Presto verranno prodotti 18650 batterie del futuro dal giappone, la casa della tecnologia.

Batterie organiche

batteria del futuro organica

E’ l’IMT a inventare queste batterie, molto meno costose delle tradizionali. Se infatti costano $27 per kW/h, rispetto ai $700 per kW/h delle batterie attuali si ottiene un risparmio del 97% quindi decisamente elevato. Usano molecole di chinone, quasi identiche a quelle trovate in rhubarb, che sono efficienti quanto quelle di metallo e possono essere prodotte su larga scala.

Batteria del futuro con la sabbia

batteria del futuro sabbia

Si basano ancora sulla tecnologia agli ioni di litio, ma con l’utilizzo della sabbia al posto della grafite negli anodi ottiene una vita 3 volte più lunga. Ciò significa non solo che si triplica la durata di una carica, ma anche che è low cost, non tossica e a minor impatto ambientale.

All’Università della California si sono concentrati sul nano silicone, ma si è dimostrato troppo degradabile ed è difficile da produrre su larga scala. Usando la sabbia può essere purificata, polverizzata e macinata con sale e magnesio prima di essere scaldata per rimuovere l’ossigeno risultando quindi in silicone puro. Questo è poroso e tridimensionale, il che aiuta per la performance e la durata della batteria.

Batterie a ioni di Sodio

batteria del futuro ioni di sodio

Sviluppate in Giappone questa batteria del futuro userebbe uno dei materiali più abbondanti sul pianeta, al contrario del raro litio, e sarebbero fino a sette volte più efficienti delle batterie tradizionali.

La ricerca va a vanti dagli anni ’80 per cercare un alternativa più economica al litio, che combinata col sale, il sesto elemento più presente, sarebbero non solo più economiche, ma anche basate su un elemento abbondante e affatto carente. Con l’espansione delle macchine elettriche è solo questione di tempo prima che il litio diventi troppo raro e costoso.

Batteria malesiana a ricarica rapida

NTU batteria del futuro

Sviluppata a Singapore, nell’ Nanyang Technoloty University, questa batteria si ricarica al 70% in soli 2 minuti, e ha una vita di 10 volte superiore alle attuali batterie agli ioni di litio. La NTU Battery dovrebbe inoltre resistere per 10,000 ricariche.

Maggiore durata e ricarica rapida sono elementi utilissimi per gli smartphone, ma diventano essenziali quando si parla di auto elettriche. Esse rappresentano un mercato in maggiore espansione, le cui prestazioni elettriche devono assolutamente migliorare.

Le aziende

Tesla Powerwall batteria del futuro

Mentre nelle università nascono nuovi prototipi, e nel mondo iniziano a nascere le prime startup che intendono inserirsi nel profittevole quanto vasto mercato delle batterie, anche le grandi aziende non intendono rimanere indietro.

Prima tra tutte la Tesla di Musk, che dai suoi albori investe in ricerca e sviluppo e che ha portato a miracoli con gli ioni di litio, le cui prestazioni non sono presenti in nessun altro veicolo elettrico. Immaginiamo cosa potrebbe fare grazie ad una nuova batteria del futuro, ricaricabile in una pausa caffè e sostituibile con una frequenza sempre minore. Da poco inoltre ha sviluppato la Tesla Powerwall, la prima batteria domestica con una capacità di 6,4 kWh, il cui scopo è quello di accumulare l’energia generata dei pannelli solari il cui picco di produzione non coincide mai con il picco di richiesta energetica. In questo modo con il giusto numero di pannelli si potrà mirare a diventare autonomi, ed è anche ideale per la ricarica della propria auto elettrica, meglio se una Tesla. Questa è già realtà ma usa ancora gli ioni di litio, proprio come le automobili della stessa azienda. In futuro potremo aspettarci tecnologie migliori per entrambe le applicazioni.

apple car concept batteria del futuro

Al secondo posto a parimerito Google e Apple, entrambe interessatissime alle prossime batterie per l’ormai ovvio settore smartphone ma anche per quello automotive. Se fino agli anni scorsi infatti il settore automobilistico era più legato alla meccanica e all’ingegneria, Tesla è stata il primo ponte verso le automobili tecnologiche, e Google intende essere la prima a sviluppare l’auto a guida autonoma, risultato che tutti attendiamo con fermore.

Apple stessa ha compreso l’importanza del settore nel futuro prossimo, infatti si rumoreggia un suo intero settore dedicato allo sviluppo della Apple Car, o iCar, chi lo sa, incentrato sulla produzione di batterie migliori.

Possiamo star sicuri però che ci saranno molte acquisizioni da parte di queste tre aziende nel settore delle batterie, perchè trampolino di lancio per auto più leggere, più efficenti, più ecologiche e più moderne.

Se ti sei perso la prima parte dell’articolo, eccola qui.

 

 

Batterie del futuro – I Parte

Le batterie del futuro come saranno?

Le batterie sono uno dei punti dolenti dei nostri smartphone, anche oggi che il progresso tecnologico è riuscito a stupirci sotto ogni punto di vista dobbiamo caricare il cellulare tutte le notti per non rimanere senza, quindi questo articolo sulle batterie del futuro vuole illuminarvi su quali saranno le prossime novità in campo.

Le grandi compagnie l’hanno capito e hanno prontamente investito in ricerca e sviluppo, soprattutto le imprese automobilistiche che si sono dedicate alle auto elettriche, come ad esempio Tesla Motors, spingendosi ottimizzando le attuali batterie agli ioni di litio, le cui limitazioni sono più che chiare a tutti i daily users.

Le università hanno fatto la loro entrata nel settore ancora scadente, e che da decenni non ha avuto dei veri passi avanti, per fare nuove proposte e cogliere il mercato che presto avrà una forte domanda sia dal lato utente che da quello produttivo. Infatti le novità sono più di una, e ciascuna ha i suoi punti a favore, ma nonostante alcune non siano propriamente recenti ancora nessuna ha fatto breccia nei nostri smartphone.

La causa è da imputarsi ai metodi di produzione ancora troppo costosi, a causa proprio della loro limitata domanda a livello industriale, al costo del cambiamento a cui sarebbero soggette le imprese e agli accordi ancora in essere con i vari fornitori di minerali, difficilmente abbattibili.

Fortunatamente il prossimo dovrebbe essere l’anno della rivolta che porterà le batterie del futuro a diventare batterie del presente, e le tecnologie sono tante, forse troppe per fare delle scelte sensate, o forse ciascuna sarà più adatta ad un diverso tipo di applicazione, ma vediamo nel dettaglio quelle più importanti.

Bioo Lite, la pianta elettrica

bioo lite batteria del futuro green

Grazie a questo progetto di crowdfunding è già venuta alla luce un’innovazione particolare e molto verde: Bioo, una pianta il cui particolare vaso è in grado di sfruttare la fotosintesi per caricare la batteria del vostro smartphone, ma non si tratta di una batteria del futuro, quanto piuttosto di un modo per ricavare energia dalle piante, unico modo forse per farcene comprendere il valore, perchè d’altronde per ora producono solo ossigeno.

Clicca sull’immagine per vedere il video

Batterie a nanofili d’oro

batterie del futuro a nanofili d'oro

Nate da menti geniali dell’Università della California queste batterie con nanofili d’oro in un gel elettrolita non si consumano. Infatti dopo 200.000 ricariche in 3 mesi non si sono degradate affatto.

Batterie a stato solido

batterie del futuro a stato solido

Sempre agli ioni di litio, queste batterie riescono ad offrire una maggiore stabilità grazie all’utilizzo di conduttori sulfidi superionici non liquidi, al contrario di quelle attuali, in grado di caricarsi o scaricarsi alla velocità massima di sette minuti. Questo significa una grande potenza in entrata e in uscita disponibili, in grado di operare da -30 a +100 °C.

Gli Scienziati dell’MIT insieme a Samsung stanno lavorando su un progetto simile in grado di aumentare l’accumulo energetico del 20-30%, ridurre drasticamente il degrado che arriva solo dopo centinaia di migliaia di ricariche, ed eliminare la pericolosità in quanto non infiammabili, quindi ideali per le macchine.

Fuel Cell per smartphone e droni

Questa tecnologia nata in Corea del Sud, precisamente all’università di Pohang di Scienza e Tecnologia, è in grado di superare le attuali versioni per durata e longevità. Infatti potremo caricare i nostri smartphone una volta a settimana, e i droni potranno volare per più di un’ora.

Essendo nata in Corea del Sud potrebbe essere presente nel modello Samsung X, non ancora ufficialmente annunciato, ma in cantiere secondo varie indescrizioni, una notizia alquanto allettante. (L’immagine non è assolutamente ufficiale)

Batterie al Grafene per le macchine

batterie del futuro batterie al grafene

Il grafene è un materiale rivoluzionario che determinerà molte innovazioni tecnologiche nel futuro, e una di queste riguarda proprio le batterie.

Graphenano è l’azienda che ha inventato questa tecnologia, e garantisce una ricarica rapida, completa in pochi minuti, per un’autonomia di 800 km nel caso delle autovetture. La velocità di scarico è anche molto veloce, 33 volte superiore alle migliori batterie al litio, necessaria per la grande richiesta energetica delle macchine sportive del futuro.

Paragonate agli attuali 180Wh/kg delle batterie al litio, queste raggiungeranno i 1000Wh/kg, ma soprattutto saranno pronte nell’arco del 2016.

Batterie Nano Yolk

batteria del futuro nano yolk

Sempre all’MIT, ormai chiaro patrono delle scienze moderne, è stata sviluppata una batteria che triplica la capacità rispetto a quelle odierne e si ricarica completamente in 6 minuti. L’altro aspetto fondamentale è il degrado, e anche questo è stato migliorato, ma soprattutto il costo di produzione è molto basso e facilmente scalabile, quindi potremmo trovarle presto sui nostri device in quanto risponde alle principali richieste del mercato.

Batterie in Grafite e Alluminio

batterie del futuro grafite e alluminio

Questa volta è la Stanford University a sviluppare le nuove batterie, in grado di ricaricarsi completamente in un solo minuto. Immaginate che vita facile avremmo se ci bastasse sempre così poco.

Sono inoltre flessibili e molto durevoli, il che non guasta, ma purtroppo contengono la metà della carica rispetto alle attuali batterie al litio, ma con una carica così veloce non dovrebbe essere un problema.

Batterie Alfa

Durano tantissimo, ben 14 giorni, e sono considerate batterie ad aria di alluminio, con una capacità di 40 volte quelle agli ioni di litio. Inoltre per caricarle basta riempirle d’acqua, salata o normale, e saranno presto disponibili quest’anno.

Se le batterie ad aria di alluminio hanno una capacità di 8000Wh/kg, rispetto agli ioni di litio con solo 120-200Wh/kg, il vero vincitore è l’aria di litio con quasi 11500Wh/kg, ma non sappiamo ancora quando saranno disponibili.

Batterie Flessibili

batterie flessibili batterie del futuro

Un team dell’Arizona State University ha prodotto la prima batteria del futuro flessibile, in grado di adattarsi al trend degli schermi flessibili e degli smartwatch, e che ha usato un antico gioco giapponese per ispirarsi.

In questo modo si potrà usare l’intero cinturino degli smartwatch per sfruttare la batteria, che permetterà quindi un design più sottile ed elegante per il quadrante, ma potrà anche essere usata in vari ambiti wearable.

L’aspetto positivo è che cambia solo il metodo di produzione ma non la tecnologia, quindi potrebbe essere prodotta massivamente già da oggi. Prepariamoci a vestiti intelligenti e molte altre applicazioni indossabili nei prossimi anni!

Il potere della pelle

il potere della pelle batterie del futuro

Un altra tecnologia applicabile al mondo wearable potrebbe essere questa: non è propriamente una batteria, ma sfrutta l’attrito con la pelle per generare energia, in questo modo le batterie potrebbero essere totalmente assenti, e questo significa meno ingombro e meno peso.

Se questi materiali fossero applicati nell’intera superficie interna dei nostri vestiti potremmo presto avere un grande potere elettrico attorno a noi grazie a noi, alla nostra pelle, e sembra proprio fantascienza ma possiamo aspettarci di vedere questa novità in meno di un paio d’anni.

Queste solo alcune delle batterie di prossima uscita, leggi la Batterie del Futuro – II Parte per scoprirle tutte