27 dicembre 2009

Batterie Quantiche Digitali: teroicamente 10 volte la densità di energia delle batterie al Litio

Il MIT Technology Review ha un articolo sulle Batterie Quantiche Digitali. Il concetto, proposto da Alfre W. Hubler e Onyeama Osuagwu dell’Univerity of Illinois, prevede di utilizzare le tecnologie correntemente usate per la produzione di microchip digitali per produrre miliardi di nanocapacitori su un substrato di silicio. Sfruttando le proprietà quantiche questo permetterebbe di immagazzinare ordini di magnitudine di energia in più a parità di massa, permettendo nel contempo di avere una densità di potenza maggiore.

Queste batterie basate su nanoconsensatori elettrici potrebbero essere controllati in modo molto fine, permettendo di mantenere costante la tensioni in uscita fino all’esaurimento della batteria. In pratica si potrebbe controllare la scarica di ogni singola cella in modo individuale.

Il concetto rappresenta una variazione sui dispositivi micro e nanoelettronici esistenti. "Se la si guarda dal punto di vista dell'elettronica digitale - è solo un flash drive", dice Hubler. "Se la si guarda da una prospettiva di ingegneria elettrica, si potrebbe dire che questi sono tubi a vuoto miniaturizzati come in una tv al plasma. Se si parla a un fisico, questa è una rete di condensatori."  
   

Le applicazioni di queste batterie, se prodotte, potrebbero essere numerose. Resta il rischio di avere larghe quantità di energia che può essere rilasciata in un brevissimo lasso di tempo. L’energia necessaria per muovere un’automobile per 4-500 Km a 100 KM/h è di circa 200MJ, pari a quella di 50 kg di TNT. Se l’energia di una batteria del genere fosse liberata in un istante non sarebbe piacevole per i passeggeri e per le persone vicine all’automobile. Senza dubbio, comunque, sono possibili soluzioni ingegneristiche che rendano improbabile la liberazione massiva della carica immagazzinata e che permettano alle batterie di gestire naturalmente un guasto ad una cella. Dopo tutto, già adesso, le automobili viaggiano con 50-100 litri di carburante che, teoricamente, possono causare non pochi danni.

Digital Quantum Batteries Theoretically Could Have Ten Times Energy Density of Lithium Ion Battery

Digital Quantum Batteries Managing Risk of a Quantum Engineering Age

 

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