Giovedì 28 Aprile 2016 - 13:30

La membrana ispirata a cactus che rivoluzionerà le auto elettriche

Il meccanismo applicato alle pile a combustibile riuscirà di quadruplicarne l'efficienza

La membrana ispirata a cactus che rivoluzionerà le auto elettriche

Una membrana ispirata ai cactus potrebbe rivoluzionare l'industria delle auto elettriche. A metterla a punto è stato un gruppo di ricercatori australiani del Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (Csiro), in collaborazione con l'università sudcoreana di Hanyang. La membrana sviluppata dagli esperti imita il meccanismo con cui la pianta di cactus trattiene l'acqua per riuscire a sopravvivere in ambienti secchi e aridi, e lo applica alle pile a combustibile attualmente usate sulle auto elettriche per provare a quadruplicarne l'efficienza. Come i cactus aprono gli stomi durante la notte, quando il clima è più fresco, così la membrana pensata per le pile avrà delle 'bocche' che immagazzinano umidità e si chiudono poi in condizioni più secche, in modo da garantire che le batterie siano sempre idratate.

Aaron Thornton, esperto del Csiro e co-autore di uno studio sull'invenzione pubblicato sulla rivista Nature, spiega il funzionamento: "le pile a combustibile come quelle usate nei veicoli elettrici generano energia mescolando gas semplici come l'idrogeno e l'ossigeno" e, per mantenere la loro efficienza, le membrane a interscambio protonico (Pem) presenti in queste pile hanno bisogno di essere costantemente idratate. Al momento, per ovviare a questo problema, sulle auto elettriche le pile a combustibile vengono posizionate accanto al radiatore e vengono dotate di un apparecchio di umidificazione. Tuttavia questa soluzione occupa molto spazio e consuma molta energia: è a questo punto che può essere d'aiuto il meccanismo dei cactus. "È una pianta che possiede piccole crepe, gli stomi, che si aprono durante la notte, quando il tempo è più fresco e umido, e si richiudono nel corso delle ore di luce quando le condizioni sono più secche e calde", spiega un'altra co-autrice dello studio, Cara Doherty del Csiro.

La membrana sviluppata dagli scienziati "funziona in modo simile agli stomi: l'acqua viene generata da una reazione elettrochimica, che è poi regolata attraverso le nano-crepe all'interno della pelle. Le crepe si allargano quando vengono esposte a condizioni umide e si richiudono in condizioni più secche", ha proseguito.  La nuova invenzione permetterà quindi alle pile a combustibile di mantenersi idratate senza che ci sia bisogno di un ingombrante apparecchio umidificatore e aiuterà a quadruplicare l'efficienza delle batterie in condizioni calde e secche. Il professor Young Moo Lee, a capo della ricerca sulla nuova membrana, ha concluso che questa invenzione aiuterà a rivoluzionare l'industria delle auto elettriche, di cui uno dei problemi principale è la gestione dell'acqua e del calore nei sistemi delle pile a combustibile.

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