SC+BATTERIE: UN’UNICA SOLUZIONE DI CAPACITÀ E POTENZA
Come i sistemi integrati ibridi ottimizzano l’utilizzo dell’energia, salvaguardando il ciclo di vita delle batterie elettrochimiche e rivoluzionando il processo di elettrificazione.
Non il solito ibrido, bensì un sistema innovativo quello che sta rivoluzionando il settore energetico attuale, rendendo possibile l’accelerazione del processo di elettrificazione ormai intrapreso in molteplici settori. Non parliamo del noto sistema a propulsione ibrida composto da un motore a combustione e un motore elettrico, ma di uno storage energetico d’avanguardia, nato dall’integrazione in un solo dispositivo dei supercap EDLC e delle batterie elettrochimiche. Una tecnologia che garantisce capacità e potenza in un’unica soluzione, oltre che più alte performance, sicurezza e affidabilità, con la conseguente riduzione dei costi e dell’impatto ambientale.
Apripista di questa rivoluzione è senza dubbio la problematica più diffusa che attanaglia le tradizionali batterie elettrochimiche: la durata del loro ciclo di vita. Le batterie elettrochimiche al piombo o al litio sono gli accumulatori di energia per antonomasia, eppure sono molti i settori in cui si sta cercando una valida alternativa ad essi. Le cause di questo orientamento sono molteplici. Prima fra tutte la bassa aspettativa legata alla durata del loro ciclo di vita. Infatti, il ciclo di vita di una batteria elettrochimica varia in un range temporale ristretto, che va dai 6 mesi fino ad un massimo di 4/5 anni. Vista la varietà dei fattori che influenzano tale durata, non è possibile individuarli in modo specifico. Tuttavia, il degrado repentino che caratterizza tali dispositivi è dato dalla loro stessa natura. Il loro funzionamento, infatti, si basa su un principio elettrochimico e il loro danneggiamento nel breve tempo è dovuto alle reazioni chimiche che hanno luogo al loro interno, che comportano la modifica della struttura degli elettrodi fino al deterioramento. Le reazioni elettrochimiche interne possono essere individuate come la causa principale che implica il danneggiamento della batteria, ma non l’unica. È possibile affermare con certezza che anche altri fattori incidono: principalmente l’assorbimento dei picchi di potenza e i repentini cambi di corrente cui sono sottoposte.
IFattori che lasciano facilmente intendere come nel tempo sia cresciuto l’interesse verso l’impiego dei supercap e, in particolare, verso l’impiego di sistemi integrati ibridi SC+Batterie, la cui efficienza è data proprio dalla complementarità delle funzioni dei supercap con quelle delle batterie elettrochimiche. Infatti, i supercap non garantiscono autonomia alle tecnologie su cui sono installati, poiché a parità di massa e volume essi accumulano una quantità inferiore di energia rispetto alle batterie. Per contro, essi garantiscono un’elevata potenza, ovvero l’erogazione dell’energia accumulata in un arco di tempo molto breve (meno di un minuto) senza danneggiare i propri componenti. Corrispondentemente, i supercap riescono a ricaricarsi in tempi molto rapidi. Ciò grazie al principio elettrostatico su cui si basa il loro funzionamento. Principio che comporta anche più elevate aspettative sul loro ciclo di vita, poiché, a differenza delle tradizionali batterie elettrochimiche, possono vivere fino a 20 anni e garantire oltre 1.000.000 di cicli di ricarica senza esibire un significativo degrado delle prestazioni.
Volendo traslare su un piano pratico la complementarità delle funzioni dei supercap con quelle delle batterie elettrochimiche, immaginiamo di guidare un’auto ibrida che recupera energia in frenata. Nel momento in cui freniamo, osservando il display del conducente, notiamo che, dopo poco aver effettuato pressione sul freno, la quantità di energia recuperata è già massima e non è possibile recuperarne ulteriormente, comportando l’azionamento dei freni meccanici che dissipano l’energia in calore. Ciò avviene perché le tradizionali batterie elettrochimiche non consentono un accumulo di energia superiore rispetto a quello indicato sul display, al fine di non danneggiarsi. Un sistema integrato ibrido SC+Batterie, invece, recupera interamente l’energia in frenata, salvaguardando le batterie elettrochimiche la cui funzione in tal caso consiste soltanto nell’erogazione di energia per lungo tempo, incrementando di conseguenza la durata del proprio ciclo di vita.
È facilmente deducibile, dunque, come la complementarità di supercap e batterie possa essere estesa a molteplici campi di applicazione che richiedono elevata potenza ed elevata energia, rendendo il loro impiego integrato essenziale.
Per questo motivo in molti settori crescono l’interesse e la domanda verso i sistemi integrati ibridi sviluppati da CapTop. Sistemi in cui i supercap assorbono i picchi di potenza e rispondono ai repentini cambi di corrente, lasciando alle batterie il compito di fornire energia nelle situazioni stazionarie o di lente variazioni. In questo modo l’utilizzo dell’energia viene ottimizzato, salvaguardando il funzionamento delle batterie e incrementandone la durata del ciclo di vita, così da garantire tutti i vantaggi che ne derivano in termini economici ed ecologici, oltre che assicurare l’accelerazione del processo di elettrificazione diffusosi ormai in gran parte dei settori produttivi a livello globale.
CapTop
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