Batterie auto dalla birra: la tecnologia messa a punto negli USA

Gli elettrodi delle batterie al Litio dagli scarti della produzione di birra: uno studio USA mostra che si può fare

18 ottobre 2016 - 16:46

Weiss, Lager o Ale e poi fruttata, doppio malto o floreale: la parola “birra”, come il vino, ha dietro di sé un intero mondo di sensazioni e gusti. Naturale e non troppo alcolica, questa bevanda evidenzia però un processo produttivo che impiega molta acqua e genera abbondanti reflui che sono, per di più, aggressivi verso i condotti fognari. Situazione critica? Per nulla: l'Università del Colorado ha dimostrato che gli scarti di lavorazione, ricchi di lieviti e zuccheri, sono un ottimo nutrimento per un fungo dal quale ricavare Carbonio per costruire gli elettrodi delle batterie. Il processo è scalabile a batterie di ogni dimensione e quindi potremo telefonare e girare in auto (sobri, mi raccomando) grazie alla birra!

CARBONIO PER TUTTI GLI USI I composti del Carbonio sono diffusissimi in natura – la CO2 è uno di questi – e sono cruciali nell'industria moderna: gli idrocarburi sono infatti combustibili molto energetici e materia prima per una miriade di materiali (leggi del carburante che si ricava dai rifiuti urbani). Estrarre dal sottosuolo petrolio e derivati porta in superficie molto Carbonio (presente nelle macromolecole che li compongono) che, presto o tardi, farà parte dei gas serra accusati dell'innalzamento globale delle temperature (leggi dell'etanolo derivato dall'agricoltura per ridurre il particolato dei diesel). Sarebbe quindi auspicabile ricavare idrocarburi da materiali organici (leggi del metano per autotrazione ricavato dal mosto che fermenta): ne contengono abbastanza ma esso viene per lo più estratto dall'aria e all'aria verrà restituito. Anche gli zuccheri sono composti del carbonio e i reflui dei birrifici ne contengono parecchi: perché non estrarre direttamente il carbonio in essi contenuto?

FUNGO MAGICO Arriva a questo punto l'idea dei ricercatori: usare il liquido di scarto per nutrire un fungo microscopico, la Neurospora Crassa. I ricercatori inseriscono poche gocce di spore in un recipiente contenente la soluzione di scarto e in un paio di giorni si ottiene una massa spugnosa che, bruciata in forno a 800 gradi, assume l'aspetto del carbone. Fin qui niente di rivoluzionario ma in realtà questo materiale ha una microstruttura filamentosa che lo rende particolarmente adatto alla fabbricazione dell'anodo delle batterie agli ioni di Litio. Il processo non è ovviamente così semplice, dato che il refluo dei birrifici dev'essere “drogato” con Cobalto e Magnesio, ma quel che si ottiene è stato definito avere “una delle più alte capacità specifiche di immagazzinare energia con processo reversibile mai ottenute fra gli anodi derivati da biomasse” (leggi del progetto Nissan E-Bio che usa bioetanolo per le Fuel Cell).

BIRRIFICI PULITI Il team guidato da Zhiyong Jason Ren e Se-Hee Lee, entrambi della University of Colorado Boulder, e Justin Biffinger, del Naval Research Laboratory, ha collaborato con il birrificio Avery Brewing di Boulder per le sperimentazioni. Tyler Huggins e Justin Whiteley, altri componenti del team, hanno creato una startup chiamata Emergy con l'obiettivo di commercializzare questa promettente tecnologia che Ren ha caratterizzato così: “stiamo facendo delle prove di 'scalabilità' per verificare la possibilità di produrre piccole batterie per i telefoni cellulari così come grossi elementi per le auto elettriche e altre applicazioni e siamo sicuri che il processo è scalabile”. Ren vede poi altri vantaggi: dato che i reflui dei birrifici devono essere trattati prima di essere immessi nelle reti fognarie (proprio perché ricchi di zuccheri e sostanze organiche) e questo processo aggiunge costi non indifferenti alla produzione della birra e “stressa” i sistemi stessi. Dato che il fungo utilizzato si nutre dei materiali organici dei reflui, i birrifici potrebbero tagliare i costi dei trattamenti, perché i loro reflui sarebbero meno “carichi”, e, nello stesso tempo, si avrebbero materie prime sostenibili per costruire le batterie al Litio. Cosa dire, a questo punto, se non “In alto i Calici (di birra)”?

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