ORANGEES è un progetto ambizioso da 4milioni di euro, focalizzato sullo sviluppo di materiali avanzati per una nuova generazione di batterie green. La partnership, interamente italiana, comprende il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) in qualità di capofila, insieme a ENEA, al Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza e Tecnologia dei Materiali, all’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), alla Ricerca sul Sistema Energetico (RSE) e alla Standex International Corp. L’obiettivo primario è creare batterie sempre più sostenibili, performanti, sicure e a basso costo, per sostenere la transizione verso un futuro energetico più verde.
Il contributo di ORANGEES alla trasformazione del settore energetico: innovazione, sostenibilità e nuove opportunità
«Il progetto è rivolto a contribuire al conseguimento degli obiettivi altamente sfidanti richiesti a livello comunitario nel settore energetico e recepiti dall’Italia attraverso il PNIEC, il Piano Nazionale Integrato per l’Energia e il Clima, attualmente aggiornato alla luce delle recenti crisi geopolitiche. L’obiettivo è favorire l’innovazione, la sostenibilità e i futuri nuovi business verso quelli che saranno i settori emergenti del mercato lungo tutta la catena del valore che interessa il dispositivo di accumulo elettrochimico, attraverso scelte più consapevoli, a partire dalla progettazione di quella che sarà la batteria del futuro», afferma Alessandra Di Blasi, ricercatrice dell’Istituto di tecnologie avanzate per l’energia “Nicola Giordano” (Itae) del Cnr, responsabile scientifico di ORANGEES.
Materiali organici da scarti industriali: una rivoluzione green
ORANGEES mira a sviluppare nuovi materiali, sia ibridi sia organici, ottenuti da scarti dell’industria agroalimentare, come caseina, siero del latte, cheratina, fico d’India e cellulosa. L’obiettivo è validare tali materiali per prestazioni elettrochimiche e sostenibilità ambientale, riducendo gradualmente la componente inorganica. L’ENEA si concentra sulla selezione di scarti e sottoprodotti naturali per produrre membrane ed elettrodi green, promuovendo sinergie industriali «legate allo smaltimento delle batterie, in accordo ai principi dell’economia circolare», come sottolinea Mariasole Di Carli, ricercatrice del Laboratorio ENEA Accumulo di energia, batterie e tecnologie per la produzione e l’uso dell’idrogeno e responsabile del progetto per l’Agenzia.
Sicurezza e prestazioni al centro della ricerca
La sicurezza e le prestazioni sono al centro delle attività di ricerca di ORANGEES. Attraverso lo sviluppo di elettroliti semi-solidi e la validazione di nuove soluzioni tecnologiche, il progetto mira a migliorare sia le performance che la sicurezza delle batterie, rispondendo così alle crescenti esigenze del mercato.
Linee di ricerca per componenti innovativi
Il progetto ORANGEES comprende cinque linee di ricerca, di cui tre si concentrano sulle attività sperimentali sui materiali impiegati nei componenti delle batterie e dei supercondensatori. La prima linea mira a creare componenti ibridi per ridurre i costi mantenendo le prestazioni e migliorando l’accumulo e la sicurezza, specialmente rispetto al litio, con lo sviluppo di elettroliti semi-solidi.
La seconda linea studia vari composti organici come possibili sostituti dei materiali attuali, cercando soluzioni che mantengano le prestazioni delle batterie tradizionali e riducano l’impatto ambientale dall’inizio alla fine del ciclo di vita. La terza linea si concentra su materiali organici provenienti da scarti industriali, cercando soluzioni sostenibili facilmente reperibili o derivanti da processi di economia circolare.
I materiali organici più promettenti saranno successivamente esaminati tramite simulazioni al computer, analisi del ciclo di vita e test condotti con Standex International (partner industriale) per valutare i benefici potenziali sulle prestazioni finali elettrochimiche.
Attualmente, le batterie agli ioni di litio dominano il mercato dei dispositivi elettronici portatili e dei trasporti elettrici/ibridi, ma la crescente domanda di litio richiede alternative sostenibili basate su materie prime abbondanti ed economiche per lo stoccaggio dell’energia da fonti rinnovabili. La sicurezza rimane un requisito essenziale, e i problemi legati agli elettroliti liquidi a base di solventi infiammabili e tossici devono ancora essere affrontati.
Il futuro delle batterie: nuove prospettive e materiali innovativi
«La recente roadmap sui sistemi di accumulo elettrochimico stilata dalla piattaforma tecnologica europea ETIP Batteries Europe mostra, infatti, come l’evoluzione nel medio-lungo termine guardi a batterie di ultima generazione basate su nuovi meccanismi di funzionamento (sistemi a conversione e stato solido) e a materiali alternativi. Tra questi ultimi, risultano di interesse i composti organici, come quelli che saranno sviluppati e caratterizzati all’interno del progetto ORANGEES», conclude Giulia Monteleone, direttrice del Dipartimento ENEA di Tecnologie energetiche e fonti rinnovabili.
Sostenibilità e Innovazione: gli obiettivi di ORANGEES
ORANGEES si pone all’avanguardia nella ricerca di soluzioni sostenibili e performanti per le batterie del futuro. Con una partnership all’italiana e un approccio interdisciplinare, il progetto si prepara a ridefinire i parametri del settore delle batterie, contribuendo così alla realizzazione di un futuro energetico più verde e sicuro.
Fonte: https://ilgiornaledellambiente.it/progetto-orangees-verso-una-nuova-era-delle-batterie-green/