Un gruppo di ricercatori della City University of Hong Kong e della Southern University of Science and Technology of China ha sviluppato un sistema di accumulo acquoso a base di salamoia di tofu che potrebbe ridefinire gli equilibri nel settore delle batterie stazionarie.
Lo studio, pubblicato su Nature Communications, descrive un dispositivo con elettrodi organici e un elettrolita neutro e non tossico. Il dato che ha attirato maggiore attenzione è la durata: oltre 120.000 cicli di carica e scarica, un valore che supera di ordini di grandezza le soluzioni oggi più diffuse.
Il confronto con il litio: sicurezza e cicli di vita
Nel panorama attuale, le batterie agli ioni di litio rappresentano lo standard per elettronica di consumo, mobilità elettrica e parte dello storage stazionario. Tuttavia, presentano limiti noti: infiammabilità in caso di danneggiamento, rischio di runaway termico, problematiche ambientali nella gestione del fine vita e una durata che, in molti casi, si colloca tra 1.000 e 3.000 cicli per applicazioni tipiche.
Per avere qualche riferimento concreto vanno considerate le seguenti applicazioni:
- Smartphone: circa 800 cicli prima di un decadimento significativo.
- Veicoli elettrici: mediamente tra 1.500 e 3.000 cicli.
- Sistemi LFP per rete: nell’ordine di 6.000–10.000 cicli.
La nuova batteria acquosa, operando in condizioni neutre e non acide, elimina il rischio di infiammabilità e promette una stabilità ciclica di oltre 120.000 cicli. In termini industriali, significa prospettare una vita operativa che potrebbe superare il decennio in applicazioni gravose.
Il nodo storico delle batterie acquose
Le batterie basate su elettroliti acquosi non sono una novità. La loro sicurezza intrinseca e la minore tossicità dei materiali le rendono particolarmente interessanti per applicazioni dove la sicurezza è prioritaria. Tuttavia, hanno sempre sofferto un limite tecnico poiché la decomposizione dell’acqua a determinate tensioni riduce la finestra operativa e penalizza la densità energetica.
Il lavoro dei ricercatori asiatici punta proprio a superare questo ostacolo, combinando materiali organici con un elettrolita neutro in grado di mantenere stabilità elettrochimica nel lungo periodo.
Dove può fare la differenza
Ma la vera partita non si gioca sugli smartphone, ma sulle infrastrutture energetiche.
Le batterie acquose, per loro natura meno dense in termini energetici rispetto al litio, risultano meno adatte a dispositivi compatti. Ma è diverso il discorso per storage per impianti fotovoltaici ed eolici, sistemi di bilanciamento della rete elettrica, elettrificazione rurale in aree isolate e backup per data center e installazioni critiche, incluse quelle militari.
In questi contesti, la sicurezza, la durata e la sostenibilità ambientale possono pesare più della densità energetica pura. Un sistema capace di superare 100.000 cicli senza degrado significativo ridurrebbe drasticamente il costo totale di proprietà lungo l’intero ciclo di vita.
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