Dopo il fotovoltaico organico arriva anche la batteria organica

Dopo che il fotovoltaico ha sviluppato la sua dimensione tecnologica organica, ispirata alla fotosintesi clorofilliana, anche il mondo delle batterie e delle tecnologie di accumulo sembra possa intraprendere lo sviluppo della sua dimensione “organica”, attraverso le proteine, elementi essenziali per i muscoli ma destinate in un futuro che non appare remoto, ha dare il suo contributo e la sua forza propulsiva anche al sistema energetico.

Si tratta dello sviluppo di un team di ricerca che sta sviluppando nuove batterie organiche basate su polipeptidi, in sostanza i “mattoni” elementari delle proteine, destinati a sostituire l’attuale tecnologia che va per la maggiore agli ioni di litio.

Il team ha individuato nei poliammidi sintetici e in altri polimeri gli elementi base per la creazione degli elettrodi delle nuove batterie, con uno dei membri del gruppo di ricerca, Tan Nguyen, ricercatore della Texas A&M University, che spiega che “In questo momento, la tendenza nel campo dell’accumulo a batteria è quella di esaminare il modo in cui gli elettroni vengono trasportati all’interno di una rete polimerica. La bellezza dei polipeptidi è che possiamo controllare la chimica attraverso le loro catene laterali senza cambiare la geometria dell’elemento centrale, o la parte principale della struttura, esaminandone sistematicamente gli effetti”.

Dal momento che le attuali batterie agli ioni di litio hanno un impatto ambientale, presentando un costo di riciclaggio superiore rispetto alla loro produzione da zero, lo sviluppo della nuova batteria a base di proteine, secondo i ricercatori, modificherebbe in positivo tale situazione.

I ricercatori hanno costruito il sistema intorno ad elettrodi costituiti da nerofumo e sintetizzando polipeptidi contenenti viologeni o 2,2,6,6-tetrametilpiperidina 1-ossile (TEMPO), molecole redox-attive, successivamente hanno legato i viologeni alla matrice usata per l’anodo e il polipeptide contenente il composto TEMPO al catodo, che è l’elettrodo positivo. 

Dopo i primi test effettuati è stato evidenziato un potenziale idoneo in particolare ad applicazioni a basso consumo energetico, come i biosensori, anche se il lavoro è appena iniziato. I nuovi peptidi stanno permettendo al team di ricerca della Texas A&M University, la costruzione di prototipi di batterie organiche vere e propri. UNa parte importante del lavoro di ricerca sarà anche concentrato anche su specifici test per capire meglio il funzionamento di polimeri quando sono organizzati su un substrato.

I ricercatori hanno presentato i loro risultati all’American Chemical Society (ACS) Fall 2019 National Meeting & Exposition, lo scorso mese di agosto a San Diego in California.

A seguire un video che ci introduce a questa nuova tecnologia di accumulo energetico.

Sauro Secci