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  • Ioni di Litio, la batteria da Premio Nobel per la Chimica

    Ha elettrificato il mondo. Per questo chi ha inventato e sviluppato la batteria agli ioni di litio ha ricevuto il Premio Nobel per la Chimica 2019. Loro sono John B. Goodenough, M. Stanley Wittingham e Akira Yorshino e si divideranno equamente il premio in denaro di 9 milioni di corone (825mila euro), ma soprattutto l’onore della storia per aver creato qualcosa che ha effettivamente rivoluzionato la nostra vita quotidiana.

    Senza la batteria agli ioni di litio non ci sarebbero gli smartphone, i personal computer e tanti altri oggetti che, nati stanziali, si sono liberati del filo.

    Batteria agli ioni di litio

    Tutto partì dalla crisi petrolifera

    E non ci sarebbero neppure le auto elettriche, che rappresentano l’abbandono dei carburanti fossili. E fu proprio con questo scopo e la crisi petrolifera degli anni ’70 sullo sfondo che Wittingham inizio le prime sperimentazioni con una batteria con anodo di litio metallico e catodo al disolfito di titanio all’interno della quale, a livello molecolare, si muovevano ioni di litio. Nel 1980 Goodenough raddoppiò il voltaggio della singola cella, introducendo il catodo all’ossido di cobalto. Nel 1985 Yoshino utilizzò il petroleum coke come materiale anodico aumentando la sicurezza dell’intero sistema e il numero dei cicli di carica, essenziali per l’industrializzazione e la commercializzazione delle batterie agli ioni di litio.

    Batteria agli ioni di litio

    Uno scatto in avanti

    Si deve al lavoro di Yoshino il varo della prima batteria agli ioni di litio per elettronica di consumo messa in commercio da parte della Sony nel 1991. A beneficiarne per prime furono le macchine fotografiche. E da allora è stato un crescendo continuo. I tre professori non hanno mai lavorato insieme, ma la storia li lega attraverso un filo rosso al quale il Premio Nobel mette un sigillo indelebile. «La batteria agli ioni di litio – ha detto il professor Olof Ramström, membro del Comitato Premio Nobel – è la metafora stessa di un mondo ricaricabile. Abbiamo carica energia ovunque andiamo e questo è molto importante per le nostre vita. È la metafora anche della carica del mondo e dell’accessibilità all’energia in ogni luogo della Terra».

    Batteria agli ioni di litio

    La tecnologia del Duemila

    Le batterie agli ioni di litio sono il presente e il futuro dell’energia, anche per massimizzare la produzione di energia da fonti rinnovabili.

    Dunque sono la tecnologia chiave di una società che tende verso le emissioni zero. Ci sono tuttavia ancora molte sfide: tecnologiche, industriali e strategiche tanto che il litio è stato più volte indicato come il nuovo petrolio.

    Le batterie, per quanto sempre più capaci e potenti, sono ancora poco dense di energia e di potenza, costose a causa dei processi necessari per produrle e per i prezzi delle materie che le compongono. A quest’ultimi, non sono estranee speculazioni e logici tentativi di stabilire posizioni predominanti da parte di aziende e paesi.

    Batteria agli ioni di litio 

    Litio-natural-durante

    E per quanto ci siano altre tecnologie molto promettenti, la catena industriale di valore e il volume di investimenti legati al litio sono così imponenti che questo è il futuro almeno per un altro decennio. Oltretutto, la storia dimostra che occorrono decenni per sviluppare in modo compiuto un nuovo tipo di batteria e si può solo sperare che le grandi risorse impiegate possano accelerare i processi che portano una nuova scoperta scientifica fino al consumatore.

    L’annuncio da parte dell’Accademia di Svezia dell’assegnazione del Premio Nobel alla Chimica 2019

     Intervista al professor Olof Ramström, membro del Nobel Committee sull’assegnazione del Premio Nobel per la Chimica 2019

     

  • TOYOTA COROLLA 2019 HYBRID 1.8 E 2.0 AUTO IBRIDA PER AZIENDE E FAMIGLIE – LA MIA PROVA FACCIA A FACCIA

    LA TOYOTA COROLLA HYBRID SI RIPRENDE IL SUO VERO NOME

    DOPO ESSERE STATA PER QUALCHE ANNO IN EUROPA TOYOTA AURIS ADESSO TORNA AL NOME CHE CON 44 MILIONI DI ESEMPLARI DAL 1966 AD OGGI NE FA L’AUTO PIU’ DIFFUSA AL MONDO.

    Le batterie al nichel e agli idruri metallici

    Ecco un frammento della mia prova su strada a Palma di Maiorca in Spagna, nella quale spiego cosa sia e che fine abbia fatto l’effetto scooter (discussa caratteristica che i puristi del motore a combustione interna contestano ai modelli ibridi), perchè la nuova Toyota Corolla 1.8 abbia le batterie al litio e la Toyota Corolla 2.0 abbia invece le classiche batterie al Nichel-Idruri metallici.

    Parlando con Yasushi Ueda, ingegnere capo dell’intero progetto Toyota Corolla a livello mondiale, mi è chiaro il perchè di questa differenza di tecnologia negli accumulatori.

    Modello più venduto al mondo

    La Toyota Corolla è auto più venduta nella storia delle quattro ruote a livello mondiale ed è il modello più diffuso al mondo tutt’oggi – specialmente nella versione berlinetta tre volumi che da noi non riscuote alcun successo, tanto da non essere nemmeno importata in Italia – tanto che sul mercato cinese vende 50.000 unità al mese per un totale di 600.000 vetture l’anno.

    In Cina è già anche plug-in

    Per questo è prodotta in Cina in ben due stabilimenti (uno nel nord, l’altro nel sud) ed è già commercializzata anche in versione ibrida con batterie ricaricabili dall’esterno e 50 chilometri di autonomia in modalità zero emissioni come Toyota Corolla Plug-in Hybrid.

    Veleggiamento

    In Europa, anche senza Plug-in, il motore a combustione interna si spegne spesso, come nostra questo video sul veleggiamento che ho realizzato durante la prova. Dopo averlo visto, risulterà chiaro che anche nel video qui sopra l’auto spegne appena possibile il motore a combustione interna per andare in elettrico o per procedere per inerzia.

    Basta tenere d’occhio il contagiri a sinistra e la spia EV verde per notarlo.

    La 1.8 è la versione globale

    L’arrivo delle batterie al litio nel Toyota Hybrid-electric system viene pertanto celebrato sul modello principale dell’intera gamme del marchio a livello globale.

    La Toyota Corolla Hybrid “globale”, però, è la versione 1.8. Cioè quella con la tecnologia degli ioni di litio.

    Questa è l’auto commercializzata in tutto il mondo, in ben 150 paesi, con le carrozzerie Hatchback – cioè cinque porte – e berlina quattroporte e cofano sotto il “sederino”.

    La Toyota Corolla Touring Sports Hybrid e la versione con motore 2.0 sia della Touring Sports, sia della cinque porte, sono prodotte esclusivamente per il mercato europeo.

    Sono le due risposte della Toyota alla grande voglia di ibrido che c’è oggi nel nostro continente, tale da superare – come percentuale sul totale delle vendite – sia l’America, sia lo stesso Giappone. Da noi in Europa circa l’80% delle Corolla sarà con tecnologia ibrida, in Italia addirittura il 100%, mentre il Giappone “soltanto” il 50-60% avranno la doppia motorizzazione.

    Più potenza in Europa

    Un mercato così “vorace” ha meritato una versione specifica, capace di soddisfare la maggiore voglia di brillantezza degli automobilisti europei. Questa specificità è però evidentemente al di fuori della pianificazione fatta per il mercato globale in termini di batterie al litio ed è quindi soddisfatta con gli accumulatori che la Toyota ha maggiormente disponibili, cioè quelli al Nichel-Idruri metallici.

    L’attenzione all’Europa è dimostrata anche dal fatto che la Touring Sports (cioè la station wagon) è stata completamente disegnata dalla Toyota Motor Europe.

    Addio effetto scooter

    Su strada, come dico anche nel video, l’effetto scooter in pratica non c’è più. Il motore a benzina sale di giri in modo proporzionale rispetto alla richiesta del conducente sul pedale dell’acceleratore.

    Specialmente sulla Corolla Station Wagon, denominata Touring Sports, la silenziosità posteriore è veramente di gran livello.

    Risultato di un’opera di isolamento acustico che si vede bene andando ad aprire lo sportellino interno che fa accedere sopra al parafango da dentro il vano di carico posteriore. Lo strato isolante è quello di auto di categoria decisamente superiore ed ambisce a una clientela business delle flotte aziendali, ormai attenta l’ibrido come quella privata.