Cosa sono gli Ultracapacitori?
L'ultracapacitor è un nuovo modo di immagazzinare energia elettrica che farà eclissare le batterie chimiche nel prossimo futuro. Invece di immagazzinare energia elettrochimicamente, la immagazzina in un campo elettrico. Gli ultracondensatori presentano molteplici vantaggi rispetto alle batterie convenzionali, tra cui una durata di oltre 10 anni, resistenza ai cambiamenti di temperatura, urti, sovraccarico ed efficienza di scarica. Richiedono meno manutenzione rispetto alle batterie convenzionali e sono leggeri per l'ambiente quando smaltiti perché privi di sostanze chimiche tossiche.
Queste batterie futuristiche sono state prodotte dagli anni '60, ma solo nell'ultimo decennio sono diventate convenienti per l'uso in strumenti che scuotono l'elettricità dall'auto elettrica a computer specializzati. Sono popolari per le applicazioni "bridging", in cui la potenza di backup entra in funzione quando i sistemi primari si guastano, producendo schemi di alimentazione "zero-downtime". Poiché non possono essere sovraccaricati, gli ultracondensatori sono ideali per recuperare energia da cose come la frenata. E possono essere ricaricati in pochi minuti. L'unico aspetto negativo degli ultracapacitori è che devono essere più grandi delle batterie per condividere la stessa carica.
Tuttavia, grazie ai recenti progressi del MIT, questo cambierà presto. La quantità di carica che può contenere un ultracondensatore, per unità di peso, è proporzionale alla sua superficie interna. La maggior parte degli ultracapacitori usa carbonio poroso per accumulare carica. Questo carbonio, tuttavia, non è perfettamente poroso sulla scala atomica, dove ha una struttura più evidentemente robusta. I ricercatori hanno dimostrato che usando reti di nanotubi di carbonio, che sono larghe solo pochi atomi ma lunghe decine di migliaia di atomi, possono essere costruite strutture che massimizzano la superficie che consentono di comprimere il volume della batteria fino a 25 volte. Gli ultracondensatori riempiti di nanotubi hanno il potenziale per superare le batterie convenzionali in una varietà di applicazioni di accumulo di energia.
Gli ultracondensatori, se si diffondessero, significherebbero la prima grave partenza dal paradigma convenzionale delle batterie elettrochimiche da quando sono state inventate da Volta oltre 200 anni fa.