Ricercatori italiani sviluppano batterie e supercondensatori con nanomateriali ottenuti dalla lolla del riso, efficienti e sostenibili
Batterie e supercondensatori del futuro potrebbero nascere dai sottoprodotti del riso. È quanto emerge dalle ricerche condotte da ENEA, Sapienza Università di Roma e Politecnico di Torino, i cui primi risultati sono stati pubblicati sulle riviste internazionali Molecules e Journal of Energy Storage.
Gli studi mostrano come due nuovi materiali nanostrutturati, gli aerogel di carbonio e i quantum dots di grafene, possano essere realizzati partendo dalla cellulosa contenuta nella lolla, un residuo agricolo ampiamente disponibile, aprendo la strada a dispositivi di accumulo elettrochimico più sostenibili e performanti.
Aerogel di carbonio: leggero, resistente e stabile
Gli aerogel di carbonio si distinguono per la loro struttura tridimensionale altamente porosa, simile a una “spugna solida”: pur essendo compatti, contengono oltre il 90% di aria, risultando così estremamente leggeri ma stabili dal punto di vista elettrochimico.
Il materiale, costituito interamente da carbonio, viene ricavato dalla cellulosa della lolla di riso attraverso un processo di gelificazione, essiccazione e carbonizzazione. Questo conferisce proprietà uniche, come elevata conducibilità elettrica, leggerezza e stabilità, rendendolo ideale per batterie e supercondensatori.
Credit Enea: Rappresentazione grafica del processo di riutilizzo della lolla di riso in materiali innovativi per sistemi di accumulo di energia
“Gli aerogel di carbonio hanno mostrato un’elevata stabilità elettrochimica, consentendo la realizzazione di dispositivi efficienti e di lunga durata”, ha spiegato Annalisa Aurora, ricercatrice ENEA del Laboratorio Tecnologie e dispositivi per l’accumulo elettrochimico.
Nonostante la capacità di accumulo possa essere inferiore ad altri materiali, la loro resistenza e durata anche dopo migliaia di cicli li rendono particolarmente interessanti per applicazioni a lungo termine.
Quantum dots di grafene: minuscoli ma potenti
Partendo dagli idrogel di carbonio, i ricercatori hanno ottenuto anche i quantum dots di grafene, particelle nanometriche con spessore vicino a un singolo atomo. A questa scala, il materiale acquisisce proprietà uniche: può immagazzinare energia sulla superficie e facilitare il passaggio degli ioni di litio, risultando particolarmente promettente per nuovi dispositivi di accumulo energetico.
“I quantum dots di grafene sono considerati materiali zero-dimensionali molto promettenti, soprattutto se combinati con materiali più stabili e strutturati, per sviluppare tecnologie di accumulo energetico più efficienti”, ha concluso Aurora.
Ascolta qui il nostro Podcast: ProsperA
Verso dispositivi più sostenibili
Lo studio dimostra come scarti agricoli comuni possano diventare risorse preziose per l’energia del futuro, unendo efficienza, sostenibilità e innovazione tecnologica.
Grazie a materiali come aerogel di carbonio e quantum dots di grafene, batterie e supercondensatori potrebbero diventare più leggeri, duraturi e meno dipendenti da risorse rare, segnando un passo importante verso un’economia più circolare e verde.
