Un materiale trovato nel legno delle nostre piante è in fase di sperimentazione come un modo per produrre energia a batteria sostenibile. I designer finlandesi Stora Enso hanno costruito un impianto di produzione del costo di 10 milioni di euro che creerà carbonio biologico rinnovabile trasformando gli alberi in batterie in legno. Ciò sarà ottenuto mediante l’uso di un materiale a base di legno chiamato lignina.
L’impianto ha sede accanto al Sunila Mill dell’azienda a Kotka, nel sud della Finlandia, che impiega oltre 150 persone ed è specializzato nella produzione di pasta di legno tenero e biocarburanti come tallolio e trementina.
L’azienda è responsabile dello sviluppo di una serie di soluzioni basate su legno e biomateriali per i problemi quotidiani che richiedono soluzioni eco-compatibili. La loro offerta di prodotti innovativi spazia dai legni modellabili agli imballaggi alimentari in fibra sagomata .
E non sono i soli, poiché anche altre aziende si uniscono al carro. Ligna Energy è un’azienda con sede in Svezia che fa la stessa cosa con le bio-batterie. Il loro obiettivo? Una soluzione efficiente in termini di costi, sicura ed ecologica per l’accumulo di energia che “promuove uno spostamento globale accelerato verso una produzione di energia priva di fossili”.
Cos’è la lignina e come si forma nelle batterie?
Da non confondere con la bacca svedese, la lignina è la seconda macromolecola più diffusa in natura dopo la cellulosa, depositata nella parete cellulare delle piante per rendere la loro struttura solida e legnosa per evitare che marciscano. Costituisce circa un terzo di tutta la composizione totale del legno.
Stora Enso, ad esempio, ha investito a lungo termine in finanziamenti per la ricerca e lo sviluppo sostenibili con investimenti per 140 milioni di euro lo scorso anno.
I livelli di fiducia sono elevati sul fatto che il carbonio contenuto nel materiale non tossico possa essere utilizzato per sostituire i combustibili fossili e i metalli estratti presenti nelle nostre batterie agli ioni di litio, che di solito richiedono la grafite per funzionare.
La lignina viene separata dal legno durante la produzione di fibre di cellulosa dalla sua polpa. Viene quindi raffinato in una polvere di carbonio leggera che viene trasformata in fogli di elettrodi e combinata con altri componenti della batteria per sostituire la grafite.
L’azienda produce lignina industrialmente a Sunila Mill dal 2015. La loro capacità di produzione annuale è di 50.000 tonnellate, rendendo Stora Enso il più grande produttore mondiale di lignina kraft. L’espansione della lignina nei propri quartieri di produzione, insieme al brevetto della tecnologia con il titolo Lignode® , cementano le intenzioni di Stora per un futuro di batterie intelligenti da viaggio.
Quali sono i vantaggi della tecnologia delle batterie ad albero?
L’anodo nelle tradizionali batterie agli ioni di litio è costituito da grafite che si forma attraverso una reazione chimica in composti di carbonio non rinnovabili.
Affinché Tesla raggiunga i suoi obiettivi di produzione di 20 milioni di auto elettriche all’anno, dovrebbe estrarre oltre 1 milione di tonnellate di grafite.
Quasi tutta l’elettronica portatile è ora alimentata da batterie agli ioni di litio. Ci sono alcune preoccupazioni sul fatto che gli ingegneri non possano assumersi impegni futuri nei loro confronti come mezzo per alimentare macchinari più grandi, come gli aeroplani, a causa della loro capacità di surriscaldarsi. Ciò è stato evidenziato in modo più toccante dal famigerato incidente di surriscaldamento termico sul volo di un Boeing 787 Dreamliner da Washington all’aeroporto Charles de Gaulle, Parigi, sebbene Boeing affermi che non vi è alcun rischio intrinseco per la sicurezza delle grandi batterie per autoveicoli utilizzate in questo modo.
Stora Enso ha delineato cinque vantaggi chiave per la transizione alla loro tecnologia di energia rinnovabile Lignode:
- Scalabilità: È possibile produrre queste batterie commercialmente grazie all’ampia disponibilità della risorsa necessaria per produrle: gli alberi;
- Sostenibilità: I produttori si impegnano a procurarsi i loro materiali da foreste europee certificate per la sostenibilità;
- Rinnovabilità: Quasi tutta la produzione di batterie LI avviene in Cina a causa di standard ambientali deboli e costi di produzione bassi. L’uso delle risorse naturali eliminerebbe completamente questa necessità;
- Ricarica più veloce: Stora Enso ritiene che una batteria Lignode completamente funzionante abbia la capacità di caricarsi a una velocità maggiore rispetto al leader di mercato alimentato a combustibili fossili;
- Migliori prestazioni a temperature più basse: La batteria è operativa a temperature più basse, aprendo le porte all’alimentazione di più automobili elettriche.
Soddisfare la domanda globale di mobilità elettrica
Il carbonio a base di lignina potrebbe essere utilizzato per alimentare qualsiasi cosa, dall’elettronica di consumo ai sistemi automobilistici. Quest’ultima sembra essere la preoccupazione più urgente dell’azienda, vista la crescita esponenziale della mobilità elettrica.
Si prevede che darà un grande contributo al mercato globale delle batterie che aumenterà di dieci volte nei prossimi cinque anni. Un panel di PwC sull’argomento ha osservato che la pandemia ha indotto un calo del 14% delle vendite automobilistiche generali, contrastato da una “crescita eccezionale” del 46% nei veicoli elettrici come e-bike e scooter a livello globale.
Potrebbe fornire un’ottima notizia per le nostre emissioni di carbonio legate ai veicoli, ma solo se i materiali per produrle hanno un costo inferiore per il nostro ambiente.
“Con Lignode, possiamo fornire un materiale a base biologica, conveniente e ad alte prestazioni per sostituire la grafite usata convenzionalmente”, afferma Markus Mannström, vicepresidente esecutivo della divisione Biomaterials di Stora Enso.
“Per servire il mercato in rapida crescita dei materiali anodici, stiamo ora esplorando partnership strategiche per accelerare lo scale-up e la commercializzazione in Europa”.
Traduzione da Euronews Green
