Elettrodi per batterie dai gusci dei gamberi, il nuovo progetto dei ricercatori spagnoli

Un progetto di ricercatori spagnoli e altri collaboratori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) suggerisce l’uso della chitina da gusci di gamberi per produrre elettrodi per batterie a flusso di vanadio. I risultati del lavoro sono stati recentemente pubblicati su ACS Sustainable Chemistry & Engineering .

“Proponiamo di produrre questi elettrodi a batteria a flusso di vanadio dalla chitina, un materiale proveniente dai gusci dei gamberi, che oltre al carbonio contiene azoto”, afferma Francisco Martin-Martinez, autore dello studio. “Le batterie a flusso di  vanadio, a differenza delle batterie al litio, non forniscono un’alta densità di energia, ma un grande volume di accumulo di energia a basso costo, il che le rende ideali per immagazzinare energia da fonti rinnovabili come il solare e l’eolico”.

Martín-Martínez, un esperto nello sviluppo di materiali di ispirazione bio, sottolinea che gli elettrodi di carbonio sono generalmente utilizzati per facilitare il flusso di elettroni da un lato della batteria all’altro. “Abbiamo prodotto questi elettrodi dalla chitina. La chitina è un polisaccaride, simile alla cellulosa, che si trova nell’esoscheletro di crostacei e insetti”.

Prestazioni migliorate

La particolarità della chitina, riferisce Martinez, “è che, oltre al carbonio, contiene anche azoto, che viene incorporato nella struttura dell’elettrodo durante il processo di produzione, migliorandone le prestazioni“. Questo parametro è stato caratterizzato in dettaglio dagli autori nel documento.

In effetti, il team ha dimostrato i benefici dell’azoto nella struttura chimica dell’elettrodo, dove facilita il trasferimento di elettroni tra gli ioni di vanadio. “Ovviamente, ci sono elettrodi in carbonio che possono fornire prestazioni migliori, ma la chiave di questo progetto è quella di produrre elettrodi da un materiale di scarto, in questo caso, chitina da gusci di gamberi”, afferma Martín-Martínez.

Allo stato attuale, elettrodi di questo tipo sono principalmente realizzati in poliacrilonitrile carbonizzato, un polimero sintetico, quindi la sua produzione da un prodotto di scarto come la chitina è, secondo l’opinione di Martín-Martínez, “un’alternativa più sostenibile”. Secondo Martín-Martínez questi elettrodi ricavati dai gamberi potrebbero essere applicati anche in supercondensatori, dispositivi elettrochimici e persino nei processi di desalinizzazione.