
Di recente si è diffusa la notizia della presunta scoperta di una batteria al tofu a cui viene attribuita un'autonomia di circa 300 anni. Rimane tuttavia lecito domandarsi se si tratti di una reale innovazione tecnologica o di una fake news. In effetti, la notizia trova un riscontro concreto – anche se chiamarla batteria al tofu è piuttosto fuorviante. Un gruppo di ricerca congiunto della City University of Hong Kong e della Southern University of Science and Technology ha infatti sviluppato un prototipo di batteria basato sull'impiego di composti analoghi a quelli utilizzati nel processo produttivo del tofu. I test sperimentali, pubblicati su Nature, hanno evidenziato un'elevata stabilità elettrochimica, suggerendo interessanti prospettive di sviluppo nel campo dei sistemi di accumulo sostenibili. Lo studio si inserisce nel contesto della crescente esigenza del mercato energetico di individuare alternative tecnologicamente valide alle tradizionali batterie agli ioni di litio, che pur essendo ampiamente diffuse, presentano diverse criticità legate alla limitata durata operativa, alla propensione al surriscaldamento e al rilevante impatto ambientale associato al loro ciclo di vita.
Come è fatta la “batteria al tofu”?
I ricercatori si sono prefissati l'obiettivo di non impiegare le sostanze altamente inquinanti, comunemente presenti negli accumulatori elettrochimici convenzionali. In quest'ottica, hanno messo a punto una nuova tipologia di elettrolita, componente che permette il trasferimento di carica tra gli elettrodi, nel quale gli acidi e le basi tradizionali sono stati sostituiti da sali neutri di magnesio e calcio, minerali presenti nella salamoia utilizzata nel processo di produzione del tofu. Così facendo, è stato possibile sviluppare una soluzione elettrolitica a pH neutro (pari a 7), in grado di ridurre le reazioni corrosive normalmente indotte dai metalli pesanti e di minimizzare il rischio di rilascio di sostanze contaminanti duranti le fasi di esercizio e smaltimento della batteria.
Inoltre, l'elettrodo negativo è stato realizzato in una speciale lega basata su polimeri covalenti organici (COP), un materiale composito che presenta proprietà simili a quelle delle plastiche a elevata conducibilità elettrica, mentre quello positivo (catodo) in Blu di Prussia, un composto inorganico comunemente impiegato come pigmento nelle vernici.
Dai test i risultati sembrano promettenti
Dalle prove di laboratorio è emerso che la batteria sperimentale è in grado di sostenere fino a 120 mila cicli di carica, equivalenti, in condizioni operative standard assimilabili a una ricarica giornaliera di uno smartphone, ad un autonomia di circa 300 anni. Tale risultato, oltre a confermare l'eccezionale stabilità a lungo termine assicurata dal funzionamento in condizioni elettrolitiche neutre, si associa all'impiego di liquidi e materiali non tossici e conformi alle normative internazionali sulla sicurezza.
Vantaggi e sostenibilità: dove potrà essere usata
La "batteria al tofu" ha una densità energetica inferiore rispetto alle celle agli ioni di litio. Tale caratteristica, pur costituendo un possibile limite nelle applicazioni che richiedono elevata potenza in spazi ridotti, risulta invece vantaggiosa in contesti stazionari, dove stabilità operativa e affidabilità rappresentano requisiti prioritari, come nei sistemi di accumulo per energia rinnovabile o nelle infrastrutture destinate a operare continuativamente per lunghi periodi. Il progetto si trova tuttora in fase di evoluzione, e la transizione da prototipo sperimentale a prodotto destinato alla produzione su larga scala comporta diverse sfide, tra cui l'ottimizzazione dei processi produttivi e la riduzione dei costi.