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Le batterie che durano migliaia di anni

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Nano diamond battery la batteria che dura migliaia di anni

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È dal 2020 che numerose riviste scientifiche parlano di Nano diamond battery, una particolare batteria che avrebbe il pregio di poter durare migliaia di anni e il merito di rivoluzionare il settore delle batterie.

Il primo prototipo di questa start up di San Francisco è previsto in funzione nel 2023 inserito in uno smartwatch, il primo ad essere alimentato da una batteria nucleare. La caratteristica più incredibile di questa batteria sarà la durata, fino a 28.000 anni, quindi un periodo di vita praticamente infinito.

Le batterie sono dei dispositivi composti da una o più celle elettrochimiche, dotate di connessioni esterne che servono ad alimentare gli apparecchi elettronici e funzionano grazie ad un’azione di ossidoriduzione che consente di trasformare l’energia chimica in energia elettrica.

In concreto una batteria è una soluzione alcalina, conduttrice nei due casi, in cui sono immersi due elettrodi: un polo positivo, il catodo, e un polo negativo, l’anodo; quando la batteria è in funzione, una corrente di elettroni circola dall’anodo al catodo, creando così una corrente elettrica.

Esistono delle batterie primarie che sono quelle usa e getta che hanno solo l’azione di scarica e quindi, una volta esaurite non possono essere più riutilizzate e poi ci sono quelle secondarie, anche detti accumulatori di carica elettrica, che possono acquistare di nuovo la propria energia tramite appositi caricatori.

Oggi in commercio, rispetto alla composizione chimica, esistono diversi tipi di batterie: quelle di uso più comune sono le alcaline che, composte da zinco, manganese, acciaio e da idrossido di potassio, vengono utilizzate per telecomandi, orologi, torce elettriche e flash.

Ci sono poi le pile al litio, molto più leggere e più performanti che contengono litio, acciaio e manganese e sono adatte ai computer, le macchine fotografiche analogiche o alle calcolatrici.

Altre tipologie di batterie sono le pile zinco-aria che vengono utilizzate per i recinti elettrici e per gli apparecchi medicali, come gli apparecchi acustici e le zinco argento in formato bottone per orologi e calcolatrici.

Un’altra differenza tra loro è rispetto alla loro capacità, espressa in Amperora (mAh) e alla loro tensione terminale, misurata in Volt. Per quanto riguarda invece la potenza, questa dipende soprattutto dai materiali chimici da cui sono composte, ci sono quelli più economici e quelli più performanti.

Questo è quanto ci offre al momento questo settore mentre completamente diverse sarebbero la composizione ed il principio su cui si baserebbe la tecnologia delle Nano diamond battery: il riciclo delle scorie radioattive delle centrali nucleari e dei reattori in disuso.

L’azienda di nanotecnologie americana che le produce

La NDB Inc. è l’azienda di nanotecnologie californiana che produce queste batterie rivoluzionarie. Nata nel 2019, ha sede a San Francisco nella Silicon Valley ed è una multinazionale che espande e conduce attività commerciali in tutto il mondo.

Sviluppa e realizza soluzioni per semiconduttori, energia e batterie ed uno dei suoi slogan di presentazione recita la “NDB immagina cose che altri non immaginano. Crediamo nelle nostre capacità e nei nostri prodotti mentre sviluppiamo soluzioni che non hanno eguali sul mercato”.

Ho inserito fedelmente questa frase perché spiega perfettamente quale sia la filosofia di questa società: quella di guardare sempre al futuro, sperimentando tecnologie innovative che hanno come obiettivo quello di creare soluzioni energetiche sempre nuove.

Un’ambizione societaria molto alta, quella di diventare, in un prossimo futuro, leader di settori innovativi come l’energia, l’elettronica e lo spazio.

Per arrivare a questo e distinguersi nel Mercato, hanno puntato su alcuni requisiti imprescindibili: una delle caratteristiche indispensabili per la loro azienda è la flessibilità, hanno cioè l’aspirazione di fornire energia a tutti i tipi di dispositivi e meccanismi, adattando queste innovazioni alle esigenze del Mercato.

Un’altra qualità è la loro vocazione ecologica che si traduce concretamente nel loro impegno di produrre e sviluppare sempre delle soluzioni di energia pulita ed ecologica altamente innovative per il futuro, riciclando migliaia di tonnellate di scorie nucleari a livello globale.

Infine un’altra peculiarità dei loro prodotti e dei loro servizi è la redditività costo-efficacia, ossia garantiscono che sia gli uni che gli altri generino entrate o benefici eccezionali durante il loro ciclo di vita per i clienti e tutte le parti interessate coinvolte nel processo.

Come ben sappiamo, l’industria delle batterie è da sempre alla ricerca di alternative efficienti ed economiche e NDB ha accettato questa sfida, fornendo al problema energetico una soluzione che sia sostenibile e senza danni per l’ambiente, con la realizzazione di un’energia verde, pulita e permanente, accessibile e conveniente per tutti, riutilizzando i rifiuti pericolosi per un’alternativa più pulita.

Per ottenere i propri obiettivi, come proteggere l’ambiente e gestire i vari impatti dei cambiamenti climatici, la Nano diamond battery si è creata un team multidisciplinare che raccoglie competenze da tante diverse discipline ed ha basato la propria attività su una politica EH&S, acronimo inglese di Environment, Health and Security (Ambiente, Salute e Sicurezza), senza però mai sacrificare l’attrattiva dei propri prodotti in termini di qualità, accessibilità e sostenibilità. Inoltre ha pensato anche ad un programma di educazione dei giovani per aiutarli a costruire il mondo di domani, il cui slogan è “Global-Local”, ossia “pensa in modo globale ed agisci localmente”, e lo mette in pratica, organizzando eventi educativi come webinar, workshop, luoghi geo-culturali ed attività sociali, per preservare attivamente l’ambiente, programmando delle settimane di pulizia o la rimozione della plastica ed allineandosi anche con gli obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite per risolvere dei problemi critici a livello mondiale, come la povertà, la protezione del pianeta e la garanzia della prosperità.

La Nano diamond battery arriverà nel 2023

Secondo le intenzioni della NDB, i primi prototipi della Nano diamond battery arriveranno nel 2023. Una rivoluzione figlia di una svolta storica del mondo delle batterie a favore dell’ambiente e della salute umana che NDB sta portando avanti, aiutando il mondo a comprendere quanto sia importante lo smaltimento dei rifiuti per il benessere delle generazioni future ma iniziata nel 2006 quando l’Unione Europea decise di vietare nelle pile l’uso del mercurio e del cadmio, per non inquinare ulteriormente l’ecosistema ed influenzare negativamente gli equilibri della catena alimentare.

Questi sono i motivi principali per cui la tecnologia sta pensando a nuove soluzioni e, tra le tante in studio, una di quelle più intriganti può essere quella che utilizza le scorie nucleari, che avrebbe il potere di generare la propria energia dalle radiazioni e che avrebbe una durata infinita, sopravvivendo ai nostri telefoni, senza il bisogno di essere caricate.

Questa batteria, così come è stata pensata e sviluppata da NDB, vuole riciclare le scorie radioattive delle centrali nucleari e dei reattori in disuso, riutilizzando le parti in grafite dei reattori nucleari che subiscono le radiazioni dalle barre di combustibile, diventando così radioattive e ricche di radioisotopo carbonio-14 (C-14).

Questa grafite piena di radioattività, mediante deposizione chimica da vapore, viene poi prelevata, purificata e utilizzata per realizzare minuscoli diamanti al C-14 su scala nanometrica che sono eccezionali conduttori di calore, ideali per i dispositivi elettronici, molto più del rame e dell’argento.

Allo scopo di prevenire fughe di radiazioni e possibili manomissioni, questi diamanti sarebbero a loro volta contenuti all’interno di altri diamanti, sicuri, artificiali ed economici.

Questa invenzione, che si basa su un principio che un team di fisici e chimici dell’Università di Bristol avevano già sviluppato nel 2016, realizzando un prototipo di “batteria a propulsione nucleare” ed utilizzando il Nickel-63 come sorgente di radiazioni, può rappresentare una reale svolta del settore, per la longevità e la capacità di auto-ricarica di queste batterie che potrebbero potenzialmente essere utilizzate per alimentare qualsiasi dispositivo elettronico, dagli smartphone agli smartwatch, dalle auto elettriche ai droni o ai robot e dai chipset alle applicazioni industriali e quelle mediche come i pacemaker.

Non ci resta quindi che attendere il 2023, scoprire i primi prototipi e dare una risposta ai dubbi che un’invenzione così rivoluzionaria ha suscitato negli esperti di questo settore.

Non potendo disporre di un modello funzionante, le incertezze riguarderebbero soprattutto i costi che potrebbero essere elevati, visto che queste batterie vengono alimentate con dei diamanti, la loro eventuale pericolosità, dovuta alle scorie radioattive, anche se da i primi test eseguiti sembra la batteria emetta meno radioattività di quella emessa naturalmente da un corpo umano e la bassa densità di potenza che fornirebbe solo 15 Joule al giorno, un valore molto più basso di una batteria alcalina AA.

Giulio Benvenuti
Dopo aver lavorato diversi anni in due tra le principali reti di consulenza finanziaria in Italia, ho avviato un attività in proprio fornendo in modo indipendente advisory finanziaria e specializzando le mie competenze negli hedge fund.

Sono fondatore di un hedge fund e fornisco consulenza sulla creazione e sviluppo di hedge fund e veicoli d’investimento con sottostante finanziario, real asset e private Equity / Venture Capital.
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