Discussione: Nascono le batterie a molla

Come sempre il Massachussetts Institute of Technology sforna tecnologie curiose e promettenti. Il merito della nuova intuizione va a Carol Livermore, ingegnere meccanico e professore associato al MIT, che ha scoperto che utilizzando nanotubi di carbonio modellati in forma di molla è possibile accumulare grandi quantità di energia, tanta da competere con la capacità di accumulo delle attuali batterie litio-ioni.

Dalle ricerche condotte dalla Livermore risulta che tali minuscole molle in carbonio presentino una densità energetica di mille volte superiore a quella delle corrispondenti molle in acciaio e che presentino prestazioni migliori rispetto alle batterie Li-ion, sia in termini di affidabilità che di capacità di mantenere la carica nel tempo. Ben si presterebbero, dunque, ad essere impiegate in gruppi di continuità (UPS) e in sistemi di allarme, per i quali è fondamentale che la carica si mantenga anche con tempi di inattività molto lunghi, in alternativa a generatori diesel e in dispositivi utilizzati in ambienti estremi, a pressioni elevate e temperature che comprometterebbero le prestazioni delle tradizionali batterie, progettate per funzionare al meglio in condizioni standard.

Diversamente dalle batterie comuni, le molle possono rilasciare l’energia accumulata sia in modo sia istantaneo, come le trappole per topi a scatto, che dosato e graduale come in una sveglia a carica meccanica. Inoltre, l’energia accumulata nelle molle non ha perdite nel tempo e non è necessario effettuare test periodici per rilevarne l’effettiva carica. L’ideale sarebbe impiegare i nano tubi a molla per erogare energia meccanica piuttosto che convertirla in energia elettrica.

Infine, le batterie a molla teoricamente potrebbero essere ricaricate innumerevoli volte senza riduzione delle prestazioni. Tutto queste virtù devono però essere verificate con test opportuni. C’è parecchia strada ancora da fare ma le prospettive sono interessanti. Staremo pronti a… scattare come molle quando la ricerca avrà prodotto nuovi risultati da sottoporvi.
Tratta da: EnergoClub Onlus, per la riconversione del sistema energetico

Ecco qua, finalmente la batteria giusta per le automobili!!!!!
Qualcuno sa se ci sono problemi nei tempi di ricarica?
Non dovrebbe averne giusto? Basterebbe fornire elevate potenze e il gioco è fatto.
Aspetto con ansia novità in merito.
Sono fiducioso.

Ciao,
Ho chiesto a Mangoo, il nostro moderatore esperto di nanotecnologie, di darci maggiori info e un suo parere sull'argomento.
Appena potrà inserirà qui.
Lo aspettiamo con ansia!

Roy

Originariamente inviata da eroyka

Ho chiesto a Mangoo, il nostro moderatore esperto di nanotecnologie, di darci maggiori info e un suo parere sull'argomento.

Sembra un argomento davvero interessante! La possibilità di accumulare energia meccanica con poche perdite sarebbe una grande conquista, ma in che modo tale energia potrà poi essere trasferita alle ruote di un'automobile o a un alternatore? Inoltre in che modo è possibie comandare il rilascio di tale energia ?
E' possibile modularne la potenza?
Attendo con ansia queste risposte!
Ciao a tutti

Ciao,

ho scaricato uno dei due articoli - pubblicato sul IOP's Journal of Micromechanics and Microengineering di Settembre 2009 (e' un buon giornale di microelettromeccanica) che il gruppo del MIT ha pubblicato sinora riguardo a questa loro ricerca.
L'articolo in questione presenta una analisi teorica della massima energia elastica che puo' essere immagazzinata in delle "molle" composte da nanotubi. Usando la meccanica del continuo e il valore del modulo di Young standard usato in letteratura (1 TPa) e un "fill factor" non troppo specificato, ottengono in effetti un valore teorico che e' 1000 volte superiore a quello di equivalenti molle di ferro. L'idea degli autori e' poi di fabbricare delle fibre di nanotubi (cosa che si fa gia' da qualche tempo) di volumi e concentrazione tali da arrivare al limite teorico di energia immagazzinabile calcolato.
Quello che fanno finora nel paper e' tagliare delle fibre da dei substrati contenenti "foreste" di nanotubi, addensare le fibre tramite condensazione capillare e misurare le proprieta' meccaniche di quanto ottenuto. Il risultato sperimentale che ottengono finora e' superiore a quello del ferro, ma ancora (anch'esso) mille volte inferiore al limite teorico.

La principale autrice commenta che per avvicinarsi al limite occorreranno ancora mesi/anni di ricerca di base per migliorare la fabbricazione e la densificazione dei nanotubi.

Se mi si permette un commento, sospetto che, essendo da tempo note le (teoricamente) prodigiose proprieta' meccaniche dei nanotubi, il risultato teorico dimostrato in questo paper fosse dietro l'angolo, essendo in buona parte legato al modulo di Young gigantesco dei nanotubi (teorico, sottolineo ancora). Ovviamente, come spesso accade, ci voleva la pensata giusta per arrivare a questa applicazione.

Insomma, si tratta di una applicazione interessante, che necessita ancora di sostanziali sviluppi.

Non se se vado fuori argomento, ma volevo chiedervi se nessuno di voi ricorda l'accumulo di energia cinetica attraverso volani super densi sospesi da cuscinetti elettromagnetici?

Tanto tempo fà ricordo di aver visto un documentario con un auto con un volano super denso a ruota, ognuno delle quali aveva la capacità di scaricare teorici 1000 CV a ruota.

Esiste nulla di simile per l'accumulo e lo stoccaggio di energia cinetica?

Cercando-trovando ho incontrando questa azienda che produce gruppi di accumulo in CC a volano che sfruttano queste cosidette 'flywheels'.

Qui la pagina dei brevetti: Patent Portfolio

Qui un video promozionale: http://www.activepower.com/about-us/...ideo-overview/

Ma, scusate, non si può ottenere un effetto simile a queste molle semplicemente avvicinando due magneti dalla stessa polarità? E' anche questo un accumulo di energia che viene liberata per via meccanica.

Per repazzo: "flywheels" altro non vuol dire che "volano".

Per Flu: se stiamo parlando di energie grandi, quanto dovrebbero essere grandi i magneti?

Per Mangoo: sarebbe possibile, viste le innumerevoli caratteristiche elettriche dei vari tipi di nanotubi (ci tengo a dire che sono assolutamente ignorante in materia, però ho da poco assistito alla discussione della tesi di laurea in chimica di un mio amico che trattava le proprietà elettriche dei nano-ribbons), caricare queste molle elettricamente anzichè meccanicamente?

Ciao

ci sono anche le batteie al sodio, che promettono di poter accumulare grandi quantità di energia in un peso / volume ragionevole, guardate qui:

Sodium Batteries: Energy dense storage for home power - Victory Gasworks- Gasifiers and Wood Gasification

Ciao
Alex

Bisogna comunque fare un bilancio energetico tra l'energia che serve a caricare la molla e l'energia poi disponibile.
Mi vengono in mente le torce portatili a dinamo: molto interessanti ma molto faticose.

Originariamente inviata da repazzo

Non se se vado fuori argomento, ma volevo chiedervi se nessuno di voi ricorda l'accumulo di energia cinetica attraverso volani super densi sospesi da cuscinetti elettromagnetici?

Tanto tempo fà ricordo di aver visto un documentario con un auto con un volano super denso a ruota, ognuno delle quali aveva la capacità di scaricare teorici 1000 CV a ruota.

Esiste nulla di simile per l'accumulo e lo stoccaggio di energia cinetica?

la penso come te.. ; io non sono un esperto di fisica,ma per un mio parere personale credo che un volano sospeso magneticamente nel vuoto disperda meno energia di qualunque altra forma di accumulo esistente, ho sentito dire che devono trascorrere decenni prima che si possa arrestare del tutto

Se fosse possibile questo nuovo tipo di batterie, immagino che il costo potrebbe scendere notevolmente per le batterie.. visto che il litio sta iniziando ad avere un bel costo a tonellata... e poi viene prodotto solo in una ben teterminata zona del sud america invece il carbonio e' dovunque..

Non vorrei sembrare antipatico, ma del fullerene e delle sue possibili aplicazioni se ne parlò già 16 anni or sono, ........ siamo un pò in ritardo'

precisamente quale sarebbe la densità ed i costi?

io non sono un esperto di fisica,ma per un mio parere personale credo che un volano sospeso magneticamente nel vuoto disperda meno energia di qualunque altra forma di accumulo esistente, ho sentito dire che devono trascorrere decenni prima che si possa arrestare del tutto

Ma sitiamo parlando di fisica, giusto?
C'è chi crede in Dio, altri credono agli ufo e pensa c'è chi crede a Babbo Natale...
Sentito dire da chi?

Nanotechnology Introduction



fullerene C60 con metodo ad arco ?

Originariamente inviata da HAMMURABY

fullerene C60 con metodo ad arco ?

Boiata C60 pazzesca con metodo perdi tempo!?!

ma quindi non sono batterie, non accumulano corrente elettrica, sono come le macchinine a retrocarica??? ricordo che a "Scommettiamo Che" c'era un gruppo di amici che aveva trasformato una vecchia 500 in auto a mollta, con una carica faceva una ventina di metri a 5 km/h. il bello è che avevan anche fatto la chiavetta di carica uguale a quella delle macchinine....

Originariamente inviata da amos_trooper

ma quindi non sono batterie, non accumulano corrente elettrica, sono come le macchinine a retrocarica??? ricordo che a "Scommettiamo Che" c'era un gruppo di amici che aveva trasformato una vecchia 500 in auto a mollta, con una carica faceva una ventina di metri a 5 km/h. il bello è che avevan anche fatto la chiavetta di carica uguale a quella delle macchinine....

Questa si che è tecnologia del futuro...!!!