Set 282019
 

Si parla sempre più di mobilità, di sostenibilità, di rispetto dell’ambiente e anche le nazioni stanno agendo in questa direzione, soprattutto la Comunità Europea con una serie di interventi volti a limitare al massimo e nel modo più rapido possibile, fenomeni inquinanti.

Diverse sono le tecnologie in ballo per poter sostituire il motore endotermico a benzina o gasolio per intenderci. Ma quale tecnologia si affermerà sul mercato e quando questo cambiamento potrà realmente avvenire?

Le tecnologie in gara per sostituire il motore endotermico, sono due: quelle che utilizzano batterie elettriche e quelle che utilizzano celle a idrogeno. Ma riuscire a capire, qual è la migliore tra le due è piuttosto complesso e in ogni caso, questo, prevede analisi di lungo periodo, cioè proiettate nel tempo quando saranno disponibili non solo un numero sufficiente di autovetture in circolazione, ma anche sistemi di ricarica e rifornimento sufficienti a soddisfare la richiesta.

Gli analisti della società Horváth&Partners hanno tentato di rispondere a questa domanda attraverso la pubblicazione di uno studio intitolato “Automotive Industry 2035 Forecasts for the Future” nel quale si ipotizzano differenti scenari che potrebbero verificarsi nei prossimi anni in base ai dati raccolti che mostrano come l’industria dell’automobile si sta muovendo.

Nello studio, ciò che emerge è che esisteranno due differenti fasi temporali una che durerà fino al 2023 al massimo 2025, catalizzata dagli sforzi dei costruttori per realizzare autovetture a emissioni zero e rispettose dei rigidissimi standard di sicurezza e sostenibilità che, faranno lievitare evidentemente i costi. Una seconda fase, che si concluderà intorno al 2035 in cui le auto di nuova generazione sostituiranno quelle vecchie con motori endotermici per due motivi. Il primo è che queste ultime diverranno più care di quelle elettriche a causa dell’introduzione degli standard Euro7 e della tassazione della CO2 con incremento del costo dei combustibili fossili e dall’altro il progresso della tecnologia che renderà il prezzo delle macchine di nuova generazione molto più basso e competitivo.

Schema auto a motore elettrico

Un altro dei fattori che favoriranno lo sviluppo e la diffusione di queste autovetture, sono i costi in meno che ciascuno di noi dovrà affrontare non soltanto dal punto di vista del carburante la cui differenza è sensibile visto che si calcola un risparmio attuale tra i 40o e i 600 euro di carburante/anno, ma anche il risparmio di manutenzione perché questo tipo di autovettura non ha bisogno di sostituzioni di olii e filtri per cui è soggetta a minori interventi manutentivi.

Schema auto a celle di combustibile

I limiti all’attuale diffusione di queste auto rispetto a quelle attualmente in circolazione è dovuta ad una serie di fattori concatenati. La durata delle batterie, la mancanza di un numero sufficiente di colonnine di ricarica, i tempi di ricarica delle stesse. Inoltre la produzione dell’elettricità di queste auto, oggi, non si può dire assolutamente verde, ma essendo prodotta anche da fonti non rinnovabili è anch’essa fonte di inquinamento. Lo studio ha messo in evidenza che, un’auto elettrica oggi produce meno CO2 di un’auto endotermica solo dopo aver percorso 100.000 km, ma anche questo dato è soggetto a cambiare rapidamente nei prossimi anni.

Lo studio, infine, cerca di analizzare i dati per capire quale, tra le due tecnologie, è la migliore cioè quella che probabilmente avrà maggiore diffusione nell’immediato futuro. Le auto a batteria elettrica hanno una maggiore efficienza globale tra il 70 e l’80%, mentre quelle a idrogeno tra il 25 il 35%. Questo è dovuto ai costi di produzione e trasformazione, nonché nel trasporto dell’energia dalla fonte alle batterie. Si conclude che i vantaggi della cella combustibile vengono dall’autonomia e dalla velocità di rifornimento, ma sono meno efficienti e più costose quindi attualmente per percorrere circa 100 km di strada servono tra i 9 e i 12 euro per un’auto a celle e tra i 2 e i 7 euro per una elettrica. Tutto ovviamente potrà essere cambiato o sovvertito se nuove tecnologie e nuove scoperte modificheranno il panorama attuale da qui al prossimo decennio.

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Set 202016
 

L’uso di terminali mobili, quali smartphone e tablet ha richiesto e sempre più richiederà l’uso di batterie di lunga durata e soprattutto ricaricabili. Molti sono gli studi in tal senso per riuscire a trovare la batteria perfetta per questi terminali e di molti ho scritto anche su queste pagine.

Funghi03

In questo caso, l’idea è nata da uno studente della University of South Florida il quale è riuscito per la prima volta a estrarre alcuni tipi di metalli dai residui di batterie esauste.

Sulla base di questo esperimento, un team di ricercatori guidato da Jeffrey A. Cunningham, ha combinato insieme tre diversi funghi, il Penicillium simplicissimum, l’Aspergillus niger e il Penicillium chrysogenum, che hanno permesso loro di estrarre i metalli sopra citati.

Funghi01

Questo processo consentirebbe alle case produttrici enormi risparmi, dato che è già possibile estrarre questi metalli dalle batterie esaurite ma a costo di impiegare sostanze acide e corrosive e costosi processi termici ad alte temperature.

In pratica la procedura è semplice; le batterie esauste vengono raccolte e i catodi (poli positivi) vengono polverizzati. Queste polveri vengono sottoposte all’azione combinata dei tre funghi che consentono, sviluppando acidi organici di estrarre i metalli.

Funghi02

Il vantaggio è quello di essere totalmente “green”, consentendo un recupero importante dei metalli senza processi inquinanti.

I risultati sono molto incoraggianti, infatti con i funghi si estraggono il 48% del cobalto e l’85% del litio, ma il team mira ad ottenere la migliore combinazione possibile sia per quanto riguarda la percentuale di recupero dei metalli che per quanto riguarda l’aspetto ecologico.

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Mar 092016
 

Scarpe1

Vibram, nota azienda italiana specializzata nella realizzazione di scarpe e suole smart, in partnership con InStep Nano Power e in collaborazione con l’Istituto Italiano di Tecnologia e il Centro per MicroBioRobotica di Pontedera hanno sviluppato un prototipo di scarpa capace di produrre energia.

Il progetto prende il nome di Hero acronimo di Harvesting of Energy in Rubber Outsole e altro non è che un sistema integrato nella suola di una scarpa capace di convertire forme di energia.

La tecnologia inserita nella scarpa, infatti, è in grado di convertire l’energia cinetica del movimento in energia elettrica sufficiente a ricaricare dispositivi mobili. La scarpa è in grado di generare fino a 3Watt di potenza in caso di corsa, ma durante la classica camminata sviluppa costantemente circa 1 Watt di potenza e quindi circa 8 Watt/ore per una camminata di 8 ore. Questa energia, è sufficiente a ricaricare o comunque non far scaricare la maggior parte dei nostri dispositivi mobili, smartphone e tablet.

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La scarpa è dotata di una porta micro USB per il collegamento dei dispositivi da ricaricare, una connessione bluetooth per trasmettere all’App sul terminale il numero di passi e l’energia accumulata oltre che la posizione GPS di chi le indossa.

Tutto questo sistema è ben sigillato nell’intersuola della scarpa per evitare contatti con l’acqua, polvere, sabbia o ogni altro elemento potenzialmente dannoso per i dispositivi.

Hero è ancora un prototipo, ma i risultati sono incoraggianti e si spera che presto questa sistema possa essere integrato nelle scarpe outdoor della Vibram e rese disponibili a ciascuno di noi.

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Mar 082016
 

Si moltiplicano gli studi nel tentativo di realizzare la batteria del futuro, eco-sostenibile, capiente e duratura. Dopo le varie soluzioni già presentate sulle nostre pagine, mi sono imbattuto in una nuova soluzione questa volta ad opera dei ricercatori del Karlsruhe Institute of Technology in Germania.

BatteriaMele02

Dalle mele in decomposizione, i ricercatori sono riusciti a realizzare prototipi di batterie agli ioni di sodio, disidratandole e utilizzando il 95% del carbonio prodotto dalla decomposizione delle materie organiche in esse contenute, realizzando un elettrodo ad alte prestazioni.

BatteriaMele01L’elettrodo così realizzato ha una capacità di 230 mAh/g e una curva di degradazione molto limitata; infatti anche dopo oltre 1000 cicli di caricamento e scaricamento il degrado è risultato molto limitato. Un aspetto negativo sta nel peso che la batteria definitiva avrebbe. Infatti il sodio ha un peso tre volte superiore a quello del litio, per cui queste batterie andrebbero utilizzate per applicazioni che non sono vincolate da necessità di leggerezza, tipo le batterie per automobili.

I ricercatori tedeschi ritengono che l’ideale potrebbe essere quello di sfruttare queste batterie in abbinamento a meccanismi di accumulo di energia chiamati grid storage. La combinazione delle due tecnologie potrebbe rendere vantaggiosi questi generatori proprio per autoveicoli o dispositivi elettronici di una certa dimensione.

Il costo di queste materie prime, inoltre, è pari allo zero, potendo utilizzare mele di scarto o con aspetto non proprio ideale, che normalmente vengono eliminate già nella catena di produzione e non utilizzate neppure per produrre concimi. In più tali elementi sono eco-sostenibili perché totalmente bio-degradabili.

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Gen 162016
 
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SCHERMO01

Si susseguono tutti i giorni notizie in merito a batterie e sistemi in grado di ricaricare molto rapidamente e di mantenere la carica per tempi molto prolungati rispetto alle 24 ore massimo cui siamo abituati oggi con i nostri smartphone.

La notizia giunge dal giornale inglese Telegraph e riporta i risultati di una ricerca condotta all’Università di Oxford. I ricercatori, hanno evidenziato come la maggior parte dell’energia assorbita da un cellulare dipende dallo schermo (circa il 90%). I produttori stanno cercando delle soluzioni attraverso artifici software che mettono in standby parti hardware del telefono, per allungare al massimo la durata delle batterie, ma tutto questo non riesce comunque a far superare a queste ultima una durata giornaliera.

La società di informatica Bodle Technologies, sta infatti sviluppando il progetto di uno schermo capace di ridurre drasticamente i propri consumi anche in piena operatività.

Il dottor Peiman Hosseini, amministratore della società, ritiene che con questa scoperta, si possa creare un nuovo mercato e aprire prospettive incredibili all’innovazione.

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Utilizzando una tecnologia laser già sperimentata e utilizzata nella creazione di DVD riscrivibili, Hosseini ha sviluppato degli schermi molto luminosi, che non richiedono energia per mostrare le immagini, dai colori molto vivaci e estremamente visibili anche alla luce del sole.

L’applicazione di questo tipo di tecnologia trova la sua naturale applicazione proprio negli strumenti che più utilizziamo quotidianamente, i nostri smartphone, realizzando in questo modo una enormemente estensione nella durata della batteria.

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