Un litro di benzina contiene 35 volte l’energia immagazzinata in una batteria convenzionale al piombo e sei volte quella contenuta in una batteria agli ioni di litio, la più usata nelle auto elettriche di ultima generazione. «In questo rapporto, chiamato densità energetica, sta tutto il problema dei veicoli elettrici», ragiona il ricercatore italiano Riccardo Signorelli, che di batterie se ne intende. Se esistessero batterie in grado di raggiungere la stessa densità energetica dei combustibili fossili e di caricarsi istantaneamente come un serbatoio alla pompa, il motore a combustione interna, insieme ai suoi mefitici gas di scarico, sarebbe già andato in pensione.
NANOTUBI AL CARBONIO - La missione di Signorelli è fare concorrenza alla benzina, migliorando la performance delle batterie. E ci riesce abbastanza bene: in tredici anni di studi, a partire dalla laurea in ingegneria elettrica al Politecnico di Milano fino al dottorato al Massachusetts Institute of Technology, questo bergamasco di 32 anni ha messo a punto un primo prototipo, che usa minuscole strutture di nanotubi al carbonio per immagazzinare energia. «Non si tratta di una batteria vera e propria, ma di un capacitore, che ha una densità di potenza molto maggiore delle batterie e può caricarsi e scaricarsi istantaneamente, quasi all’infinito, perché funziona in base a un principio fisico, non elettrochimico», spiega il ricercatore italiano, che ha passato i suoi sei anni al Mit insieme a Joel Schindall, direttore del mitico Lees (Laboratory for Electromagnetic and Electronic Systems), a mettere a punto la tecnologia dei nanotubi al carbonio.
FINANZIAMENTI - Ora il suo «ultracondensatore» ha ricevuto 5,3 milioni di dollari dal governo americano e altri 2 da investitori privati, per finanziarne lo sviluppo e l’industrializzazione, nel giro di due anni. Con il grant del ministero dell’Energia, Signorelli ha fondato la sua impresa, FastCap, arruolando anche Schindall come consulente, e parla ormai più volentieri l’inglese dell’italiano, soprattutto se il discorso si fa tecnico. Le pareti dei tubi sviluppati da Signorelli hanno uno spessore di appena 12 atomi e crescono, come fili d’erba, alloggiando nei minuscoli interstizi particelle cariche di energia. In questo modo, si possono immagazzinare moltissime particelle cariche in un piccolo spazio, con strutture leggere. E siccome la connessione è fisica, non chimica, le particelle cariche possono staccarsi e attaccarsi quasi istantaneamente. Il risultato è una struttura ridotta, con una densità di potenza molto alta.
OBIETTIVO - L’obiettivo di Signorelli è arrivare alla dimensione di una batteria da torcia, capace di contenere meno energia di una batteria elettrochimica, ma in grado di caricarsi e scaricarsi in due secondi. Aggregato alla batteria di un veicolo, il suo ultracondensatore si attiverebbe per l’avviamento, le accelerazioni e decelerazioni rapide, allungando la vita della batteria e riducendo dimensioni e costi. Sarebbe la soluzione ideale per alcuni dei problemi fondamentali delle batterie al litio: durata, costo e dimensioni. «Lavoriamo per ottimizzare il risultato, abbassando al minimo pesi, volumi e costi, ma abbiamo già ricevuto molte segnalazioni d’interesse da parte dell’industria automobilistica», racconta ancora Signorelli, che fin da ragazzo, all’istituto tecnico Pesenti di Bergamo, ha sempre avuto la passione dell’elettricità e ora è molto soddisfatto di poter dare un contributo «energetico» in un momento di svolta per il mondo dei trasporti.
Elena Comelli
