La Batteria Rivoluzionaria di Monash per la casa: Accumulo solare economico, sicuro e super veloce

Un team della Monash University ha sviluppato una batteria a flusso innovativa, compatta e ad alte prestazioni, ideale per le abitazioni e le istallazioni fisse. Rispetto alle attuali batterie al litio, dai costi elevati e che dipendono da metalli rari, questa soluzione promette di essere molto più economica, sicura e perfetta per immagazzinare l’energia solare domestica. La parte scientifica è stata anche oggetto di una pubblicazione scientifica.

Le batterie a flusso esistono da decenni, e in queste gli elettroliti contenenti una o più sostanze elettroattive disciolte fluiscono attraverso una cella elettrochimica che converte l’energia chimica direttamente in energia elettrica. ma finora sono state usate principalmente per grandi impianti di stoccaggio energetico a causa delle loro dimensioni e della lentezza di ricarica. Il nuovo design della membrana messo a punto dal team risolve il problema della velocità, rendendo queste batterie adatte alle case e competitive nel mercato della transizione energetica.

Schema di funzionamento della Batteria a flusso, dove si mostra ‘importanza della membrana.

Le batterie a flusso funzionano in modo simile a due acquari collegati da una membrana che permette il passaggio degli ioni, consentendo l’accumulo e il rilascio di energia,

La nuova membrana all’interno della batteria guida meglio gli ioni, un po’ come se si fosse aperta unautostrada, pur impendendo ai due liquidi di venire in contatto. Il rendimento del neoprene, il materiale attualmente utilizzato, p stato di molto superaro.

Wanqiao Liang, prima autrice dello studio e dottoranda presso il Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali, spiega: “Abbiamo preso una chimica sicura ed economica e l’abbiamo resa abbastanza veloce da catturare l’energia solare in tempo reale. La nostra membrana rende le batterie a flusso organiche competitive per l’uso residenziale e commerciale, con sistemi più economici, sicuri e scalabili.”

Il punto di forza di questa batteria è l’equilibrio tra sicurezza, basso costo e alte prestazioni. “Abbiamo migliorato la selettività ionica, permettendo agli ioni utili di passare rapidamente e bloccando quelli indesiderati”, aggiunge Liang. “La nostra membrana supera la Nafion, standard del settore, in velocità e stabilità, con 600 cicli ad alta corrente senza perdite di capacità.”

Queste batterie sono ideali per l’energia solare domestica: non tossiche, non infiammabili e realizzate con materiali abbondanti. “È il tipo di batteria che vorresti nel tuo garage”, sottolinea Liang. Il team sta già testando prototipi stampati in 3D in condizioni reali, con l’obiettivo di portarli sul mercato nei prossimi anni.

La co-autrice dello studio, la dottoressa Cara Doherty del CSIRO, spiega che le batterie a flusso immagazzinano energia in liquidi, a differenza delle batterie al litio che usano materiali solidi. Questo le rende più economiche da produrre, più sicure e facili da adattare a diverse scale. “La nostra nuova membrana – dice Doherty – funziona come corsie su un’autostrada, migliorando il flusso di materiali per una ricarica più veloce e una maggiore durata.”

Nel 2018, Monash ha installato un sistema di stoccaggio da 1 MWh (redT, ora Invinity Energy), il più grande impianto commerciale “dietro il contatore” in Australia, parte della microrete del campus di Clayton. Questo progetto supporta l’obiettivo dell’università di raggiungere l’autosufficienza energetica e zero emissioni nette entro il 2030. Con questa nuova batteria a flusso, Monash si conferma all’avanguardia nella rivoluzione dell’energia pulita.