È partito ORANGEES – ORgANics for Green Electrochemical Energy Storage, un progetto da 4 milioni di euro che intende ricavare materiali avanzati sempre più sostenibili, performanti, sicuri e a basso costo per una nuova generazione di batterie green. La partnership di enti coinvolti è tutta italiana e vede il Consiglio nazionale delle ricerche (CNR) capofila insieme con l’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile (ENEA), il Consorzio interuniversitario nazionale per la scienza e tecnologia dei materiali (INSTM), l’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), Ricerca sul Sistema Energetico (RSE) e Standex International Corp.
Attualmente le batterie agli ioni di litio rappresentano il sistema di accumulo di energia dominante nel mercato dei dispositivi elettronici portatili e dei sistemi di autotrasporto elettrico/ibrido-elettrico. Tuttavia, nell’ultimo decennio, la domanda di litio è aumentata rapidamente e il suo consumo è cresciuto del 7-10% l’anno. In un simile scenario, risulta evidente la necessità di sviluppare soluzioni chimiche alternative al fine di sfruttare energia da fonti rinnovabili e avere nuovi sistemi di stoccaggio dell’energia basati su materie prime abbondanti ed economiche.
Il progetto prevede cinque linee di ricerca di cui tre dedicate alle attività sperimentali sui materiali utilizzati per i componenti di batterie e super condensatori. Si tratta di attività che sono rivolte allo studio di nuovi materiali sia ibridi (organici/inorganici) che organici ottenuti da scarti dell’industria agroalimentare (caseina, siero del latte, cheratina, fico d’India e cellulosa) e validarli in prestazioni elettrochimiche. L’obiettivo del progetto è quello di incrementare la sostenibilità ambientale di tali materiali al fine di diminuire l’accumulo della componente inorganica, come litio e cobalto, metalli che rientrano nella lista UE delle 34 materie prime critiche. In particolare, sarà l’ENEA ad occuparsi della selezione degli scarti e dei sottoprodotti naturali verificandone l’utilizzo come materie prime per produrre membrane ed elettrodi green.
“La recente roadmap sui sistemi di accumulo elettrochimico stilata dalla piattaforma tecnologica europea ETIP Batteries Europe mostra, infatti, come l’evoluzione nel medio-lungo termine guardi a batterie di ultima generazione basate su nuovi meccanismi di funzionamento (sistemi a conversione e stato solido) e a materiali alternativi. Tra questi ultimi, risultano di interesse i composti organici, come quelli che saranno sviluppati e caratterizzati all’interno del progetto ORANGEES”, conclude Giulia Monteleone, direttrice del Dipartimento ENEA di Tecnologie energetiche e fonti rinnovabili.
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 Standex International Corp per verificare il potenziale beneficio a livello di prestazioni elettrochimiche finali. “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”, ha concluso Alessandra Di Blasi, ricercatrice dell’Istituto di tecnologie avanzate per l’energia ‘Nicola Giordano’ (ITAE) del CNR, responsabile scientifico di ORANGEES.
