Tecnologia

Il progetto Orangees coinvolge una partnership tutta italiana. I materiali utilizzati per gli accumulatori arrivano da caseina, siero del latte, cheratina, fico d’India e cellulosa

Arriveranno dagli scarti dell’industria alimentare i nuovi materiali, sempre più sostenibili, per le future batterie green. Ne sono convinti i promotori di Orangees un progetto da 4 milioni di euro, che vede in campo una partnership tutta italiana composta dal Consiglio nazionale delle ricerche (capofila), Enea, Consorzio interuniversitario nazionale per la scienza e tecnologia dei materiali, Istituto Italiano di Tecnologia (Iit), Ricerca sul Sistema Energetico (Rse) e Standex International.
 
L’ipotesi di nuovi materiali
Le attività di ricerca sono rivolte allo studio di nuovi materiali sia ibridi (con organici e inorganici) sia esclusivamente organici ottenuti da scarti dell’industria agroalimentare come caseina, siero del latte, cheratina, fico d’India e cellulosa. L’obiettivo del progetto è validare i nuovi materiali sia per prestazioni elettrochimiche che per incrementarne la sostenibilità ambientale, diminuendo sempre più in questi sistemi di accumulo la componente inorganica, come litio e cobalto, metalli che rientrano nella lista Ue delle 34 materie prime critiche. Nello specifico, Enea si occuperà della selezione di scarti e sottoprodotti naturali verificandone l’utilizzo come materie prime per produrre membrane ed elettrodi green.
 
Le linee di ricerca
Il progetto Orangees prevede cinque linee di ricerca, di cui tre dedicate alle attività sperimentali sui materiali utilizzati per i componenti di batterie e supercondensatori. La prima delle tre linee sperimentali è orientata alla realizzazione di componenti ibridi e favorire l’abbassamento dei costi a parità di performance, ma anche al miglioramento delle prestazioni di accumulo (soprattutto rispetto al litio) e della sicurezza (con lo sviluppo di elettroliti semi-solidi). La seconda linea sperimentale è rivolta allo studio di diverse tipologie di composti organici come potenziali sostituti dei materiali presenti negli attuali sistemi di accumulo; saranno validate nuove soluzioni tecnologiche per mantenere le performance delle batterie “tradizionali”, consentendo al tempo stesso di ridurre l’impatto ambientale, dalla produzione allo smaltimento. Quest’ultimo aspetto è ancora più centrale nella terza linea di ricerca focalizzata sui materiali organici derivanti dal riutilizzo di scarti industriali, per individuare soluzioni “green” di facile reperibilità o provenienti da processi di economia circolare di altre filiere. I materiali organici più promettenti saranno successivamente investigati attraverso simulazioni al computer, analisi del ciclo di vita e test condotti in collaborazione con il partner industriale Standex International per verificare il potenziale beneficio a livello di prestazioni elettrochimiche finali.
 
I commenti
“Il progetto è rivolto a contribuire al conseguimento degli obiettivi altamente sfidanti richiesti a livello comunitario nel settore energetico e recepiti dall’Italia attraverso il Pniec, il Piano nazionale integrato per l’energia e il clima, attualmente aggiornato alla luce delle recenti crisi geopolitiche. L’obiettivo è favorire l’innovazione, la sostenibilità e i futuri nuovi business verso quelli che saranno i settori emergenti del mercato lungo tutta la catena del valore che interessa il dispositivo di accumulo elettrochimico, attraverso scelte più consapevoli, a partire dalla progettazione di quella che sarà la batteria del futuro”, afferma Alessandra Di Blasi, ricercatrice dell’Istituto di tecnologie avanzate per l’energia Nicola Giordano (Itae) del Cnr, responsabile scientifico di Orangees. “Questo approccio intende ridurre le criticità legate allo smaltimento delle batterie, creando nuove sinergie industriali in accordo ai principi dell’economia circolare”, spiega Mariasole Di Carli, ricercatrice del laboratorio Enea accumulo di energia, batterie e tecnologie per la produzione e l’uso dell’idrogeno e responsabile del progetto per l’agenzia.