Una rivoluzione silenziosa nei terminali delle batterie
Il passo avanti arriva dal laboratorio: il gruppo guidato dal professor Andrea Lamberti al Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia ha ottenuto un finanziamento ERC Proof of Concept per SUPRALIG, progetto che mira a sviluppare collettori di corrente basati su Laser-Induced Graphene (LIG). L'obiettivo è semplice nella formulazione ma ambizioso nelle conseguenze: rendere i sistemi di accumulo dell'energia più leggeri, meno costosi e con minore impatto ambientale rispetto alle soluzioni attuali.
I collettori di corrente sono componenti spesso invisibili, ma fondamentali: funzionano come le «autostrade» che permettono all'energia di muoversi all'interno di batterie e supercondensatori, collegando i materiali attivi al resto del dispositivo. Oggi questi elementi sono realizzati in sottili lamine di rame o alluminio che, a seconda della tecnologia, possono incidere fino a 20-30% sul costo totale di una batteria.
"L'energia più sostenibile è quella che riusciamo a immagazzinare meglio"
La tecnica sfrutta un fascio laser che «scrive» direttamente sulla superficie di materiali polimerici, anche derivati da biomasse o da scarti, trasformandoli in una struttura di carbonio tridimensionale, porosa e conduttiva: una vera e propria spugna di grafene 3D. Questa architettura promette di garantire conducibilità elettrica adeguata, riducendo al contempo peso e uso di metalli critici.
Perché è importante e quali sono le incognite
Intervenire sul collettore significa agire su uno dei costi nascosti ma significativi nella filiera delle batterie: meno rame o alluminio non solo riduce il peso, ma può anche abbassare l'impronta ambientale e la dipendenza da materie prime strategiche. Inoltre, l'uso di substrati polimerici riciclati o di origine biologica apre la strada a soluzioni più circolari.
- Vantaggi attesi: riduzione del peso, potenziale diminuzione dei costi, minore uso di metalli.
- Applicazioni: collettori per batterie e supercondensatori, componenti per dispositivi portatili e veicoli elettrici.
- Rischi e sfide: scalabilità del processo laser, durata e affidabilità nel tempo, integrazione industriale.
SUPRALIG nasce dai risultati dell'ERC Starting Grant CO2CAP e ora punta a trasformare i risultati di laboratorio in prototipi e dimostratori industriali. La transizione dall'innovazione a basso livello di maturità tecnologica verso prodotti commerciabili richiede passi concreti: controllo dei costi di produzione, uniformità della scrittura laser su larga scala, e prove di ciclo per garantire che il grafene indotto non perda performance con il tempo.
Un possibile impatto sulla filiera energetica
Se confermate su scala industriale, le soluzioni basate su LIG potrebbero influenzare non solo i produttori di accumulatori ma anche catene di fornitura legate a rame e alluminio, oltre a stimolare nuovi percorsi per materiali polimerici riciclati. Per ora, il finanziamento ERC Proof of Concept rappresenta il passo istituzionale che può favorire il trasferimento tecnologico dal mondo accademico all'industria.
| Elemento | Ruolo |
|---|---|
| Collettori di corrente | Trasporto delle cariche all'interno della batteria |
| Materiale tradizionale | Rame/Alluminio (incidenza costo 20-30%) |
| Proposta SUPRALIG | Grafene 3D prodotto con laser su polimeri |
Il cammino verso batterie più sostenibili non passa solo dalla chimica degli elettrodi o dalla capacità di immagazzinamento: passa anche dall'ottimizzazione di componenti «minori» ma determinanti. SUPRALIG promette di rendere proprio questi elementi meno ingombranti e più verdi. I prossimi step saranno cruciali: dimostrare la fattibilità industriale e il ritorno economico per convincere la filiera a investire nella sostituzione delle tecnologie attuali.
