Carrozzeria in fibra di carbonio per stoccare l'energia? La soluzione arriva dalla Svezia
Meno peso, più spazio e maggiore libertà per i progettisti
Quasi quotidianamente sulle nostre pagine vi riportiamo notizie in merito alle future tecnologie attualmente sotto la lente d'ingrandimento dei ricercatori di mezzo mondo per risolvere i problemi relativi allo stoccaggio di energia nelle auto elettriche. Il ruolo centrale delle batterie nello sviluppo della mobilità elettrica non è mai stato messo in discussione, anche se non mancano avveniristici progetti riguardanti nuove soluzioni per sostituire gli accumulatori "tradizionali" con qualcosa di più efficiente, soprattutto per quanto riguarda il peso e gli ingombri.
Un problema che interessa da vicino il settore aeronautico, dove la sostituzione del powertrain a combustione interna con uno 100% elettrico porta con sé un inevitabile aggravio nella massa complessiva del velivolo, dovuto principalmente alla presenza degli accumulatori.
Quello che vi presentiamo oggi riguarda una ricerca condotta dalla Chalmer University of Technology (in Svezia), che ha dimostrato come le fibre di carbonio possano fungere da elettrodi, aprendo inedite possibilità nel campo delle cosiddette "batterie strutturali", integrate in componenti automobilistici e aeronautici come, ad esempio, i pannelli delle carrozzerie.
Un aereo passeggeri in cui i pannelli della carrozzeria diventano essi stessi accumulatori di energia grazie alle fibre di carbonio di permette di ripensare il modo in cui ingegneri e designer si interfacciano nel progetto del velivolo, e lo stesso discorso può valere anche in ambito automobilistico. Meno peso (i ricercatori parlano di una riduzione del 50%), più efficienza (e autonomia), senza dimenticare il maggiore spazio a disposizione per passeggeri e bagagli.
Studiando la microstruttura di diversi tipi di fibre di carbonio disponibili sul mercato, gli scienziati della Chalmer University hanno notato che le fibre più piccole, con i cristalli orientati in modo meno favorevole, posseggono buone proprietà elettromeccaniche, anche se minore rigidezza rispetto alle fibre dal diametro maggiore e dal migliore orientamento dei cristalli.
Si parla comunque di valori di rigidezza accettabili, perlomeno per quanto riguarda l'utilizzo in ambito automobilistico: secondo quanto scritto nel report, infatti, una carrozzeria con batterie strutturali realizzata in fibre di carbonio con buone proprietà elettrochimiche possiede una rigidezza leggermente superiore a quella di una carrozzeria in acciaio, mentre se si utilizzano fibre di carbonio con scarse proprietà elettromeccaniche la struttura è circa due volte più rigida di una in acciaio.
Per approfondire l'argomento: Graphitic microstructure and performance of carbon fibre Li-ion structural battery electrodes
