La NASA sta lavorando su batterie che potrebbero durare a lungo

Oct 08, 2023

Le prestazioni e la sicurezza delle batterie hanno ostacolato a lungo l’elettrificazione dell’aviazione, ma la situazione potrebbe presto cambiare.

La nuova tecnologia delle batterie sviluppata dalla NASA potrebbe contribuire a rivoluzionare i viaggi aerei.

Il trasporto aereo rappresenta circa il 2,4% delle emissioni globali di CO2. Per molto tempo, gli scienziati sono stati alla ricerca di un modo per elettrificare i viaggi aerei eeliminare queste emissioni.

Ma l’attuale tecnologia delle batterie funziona solo per alcuni velivoli più leggeri come i droni. Non fornisce energia o portata sufficienti per gli aerei passeggeri, il che significa che sono rari e non ampiamente utilizzati.

Le batterie agli ioni di litio, utilizzate per auto elettriche e dispositivi personali, non soddisfano gli standard di sicurezza necessari nemmeno per essere utilizzate nel settore aeronautico. La loro infiammabilità è il motivo per cui non puoi mettere oggetti come laptop o telefoni nel bagaglio registrato quando voli.

Quindi, per ottenerevoli a propulsione elettrica da terra, è necessaria una soluzione diversa. È qui che entra in gioco la ricerca della NASA.

L'agenzia spaziale statunitense ha sviluppato una tecnologia che non utilizza sostanze chimiche elettrolitiche liquide, la principale preoccupazione per la sicurezza di moltibatterie . Queste sostanze possono subire una reazione a catena che le porta a riscaldarsi, a reagire maggiormente a causa del calore e infine a prendere fuoco.

Il progetto SABRES (Solid-state Architecture Batteries for Enhanced Rechargeability and Safety) della NASA ha lavorato su un'alternativa: le batterie allo stato solido. Non solo hanno la potenza e l'efficienza necessarie per gli aerei, ma mantengono una struttura solida anche se danneggiati, il che significa che non prendono fuoco.

Un prototipo di batteria allo zolfo-selenio sviluppato dal progetto produce 500 wattora di energia per chilogrammo di batteria. Si tratta del doppio della densità energetica di uno standardbatteria agli ioni di litio.

Gli aerei richiedono inoltre che la loro fonte di energia scarichi rapidamente energia. Gli scienziati della NASA usano l'analogia di una batteria come un secchio. La sua energia o capacità è quanto il secchio può contenere mentre la sua potenza è la velocità con cui può essere svuotato. Gli aerei elettrici richiederebbero che scarichi energia o svuoti il ​​secchio a una velocità straordinariamente veloce.

Finora hanno fatto passi da gigante nell'aumentare questo tasso di scarica di un fattore 10 e poi di altri 5 man mano che i prototipi sono migliorati.

I ricercatori hanno anche scoperto che il lorobatterie allo stato solido potrebbe resistere a temperature due volte più calde rispetto alle alternative agli ioni di litio. Un design leggero aiuta a concentrare più potenza in meno spazio.

“Questo design non solo elimina dal 30 al 40% del peso delle batterie, ma ci consente anche di raddoppiare o addirittura triplicare l’energia che possono immagazzinare, superando di gran lunga la capacità delle batterie agli ioni di litio considerate allo stato attuale arte”, ha dichiarato Rocco Viggiano, ricercatore principale di SABRES, in un comunicato stampa lo scorso anno.

Le batterie allo stato solido sono ancora in fase di sperimentazione e, di conseguenza, la loro creazione è incredibilmente costosa. Dovrebbero inoltre essere testati approfonditamente prima di essere autorizzati all’uso sui voli commerciali.

Ciò significa che potrebbe passare molto tempo prima di vedere la tecnologia effettivamente utilizzata. Ma le recenti scoperte della NASA nell’aumentare la velocità di scarica delle batterie allo stato solido hanno rimosso alcuni degli ostacoli che precedentemente ostacolavano la realizzazione di batterie allo stato solido.aerei elettrici.