Addio schiavitù dalla batteria, negli Stati Uniti realizzato il primo cellulare che funziona “ad aria”

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Addio schiavitù dalla batteria, negli Stati Uniti realizzato il primo cellulare che funziona “ad aria”

Alla Washington University hanno inventato il primo cellulare “ad aria”. Non ha bisogno di batteria e consuma molta meno elettricità degli smartphone in commercio. Vediamo come funziona

Pronto? Sto chiamando da un telefono senza batteria!”. Sono state queste le prime parole pronunciate attraverso un cellulare di nuova invenzione, progettato dall’Università di Washington (WU) a Seattle. Com’è possibile che sia senza batteria?

Sono due i fattori che hanno reso possibile l’invenzione. Innanzitutto un abbattimento verticale dell’energia necessaria. Secondo: la possibilità di accumulare la poca energia necessaria grazie semplicemente all’aria circostante. Vediamo com’è nata l’idea e come funziona.

Il cellulare ad aria: com’è nata l’idea

Il prototipo realizzato dalla WU è frutto di una ricerca durata anni. Tutto è cominciato da una conversazione tra Joshua Smith, ricercatore al CSE dell’università, e Vamsi Talla, suo collega. Smith ha chiesto, alcuni anni fa, a Talla: “Se potessi scegliere di creare un dispositivo elettronico senza batteria, quale sceglieresti?“.

La risposta è stata immediata: “Il cellulare! Perché è uno degli oggetti più utili che possediamo. Immagina, per esempio, una situazione di emergenza: la batteria si esaurisce e tu puoi ancora chiamare e mandare messaggi“.

Da qui è nata l’idea rivoluzionaria.

Cellulare ad aria: come funziona

Riuscire a realizzare questa vision ha richiesto a Talla e soci di ripensare praticamente tutto il funzionamento dei cellulari. Per operare anche senza batteria, un telefono mobile deve essere in grado di raccogliere energia ‘dall’aria’, cioè dalle fonti di energia che liberamente troviamo nell’atmosfera.

Un esempio? La luce solare può essere trasformata in una scintilla di elettricità attraverso pannelli solari o fotodiodi. Le frequenze televisive e del Wi-Fi possono essere convertite in energia utilizzando un antenna. Ma come è possibile far funzionare completamente un telefono con così poca energia (parliamo di poche decine di microwatt)? I nostri cellulari, infatti, consumano decine di migliaia di volte di più.

La risposta sta nel cosiddetto ‘backscatter’. Si tratta di un dispositivo che riflette le onde radio in arrivo, permettendo quindi di comunicare. Durante la Guerra Fredda, questa tecnologia analogica veniva utilizzata per spiare i ‘nemici’. Per farla breve, il backscater applicato a una cimice veniva attivato solo a distanza, da remoto. In questo modo, si poteva evitare di aggiungere una batteria al dispositivo, che sarebbe stata poi impossibile da sostituire.

Il padre di Smith lavorava come spia durante la Guerra Fredda e il ricercatore conosceva bene questa tecnica. Si è chiesto quindi: perché non provare ad applicarla anche a un cellulare?

E ci sono riusciti. Per esempio, i circuiti necessari per la conversione e la connessione della rete analogica in digitale sono stati alloggiati in remoto. Anche per connettersi alla rete digitale utilizza un dispositivo a distanza, che si collega via Skype.

Cellulare ad aria: la commercializzazione

Si tratta ovviamente di un prototipo estremamente basilare. Attualmente può unicamente fare chiamate in un range di 15 metri e inviare messaggi di testo. Il dispositivo non ha praticamente display (a parte una piccola luce rossa a LED) e funziona come una specie di walkie-talkie: bisogna premere un pulsante per parlare e un altro per ascoltare.

A favore della commercializzazione c’è l’elemento economico. Trattandosi di un dispositivo minimale costerebbe molto di meno rispetto a uno smartphone di ultima generazione. E in più non servirebbe spendere soldi in corrente per ricaricarlo!

In ogni caso, Talla promette che il prossimo prototipo avrà un display E-Ink (32mila colori e consumi bassissimi), una qualità della conversazione migliore e magari anche una fotocamera per i selfie.

 

fonte: https://www.ambientebio.it/ambiente/energia/primo-cellulare-ad-aria/

Il brevetto tutto italiano della batteria eterna: dura più di 20 anni!

 

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Il brevetto tutto italiano della batteria eterna: dura più di 20 anni!

Creata la batteria “eterna”. È questo il soprannome dato al nuovo brevetto di Gianni Lisini, ricercatore alla Scuola Universitaria Superiore IUSS di Pavia, che ha ideato un sistema in grado di aumentare la vita utile delle batterie.

Non durerà per sempre ma almeno per 20 anni. È questa la promessa della batteria, pensata anche in funzione delle nuove esigenze legate alla sostenibilità, come l’utilizzo di pannelli fotovoltaici dotati di sistemi di accumulo, e-mobility e anche segnaletica stradale.

Come funziona?

Il brevetto riguarda un sistema di gestione di un accumulatore ibrido formato da una batteria chimica e un set di supercapacitori. Questi ultimi sono la vera novità relativa all’accumulo di energia elettrica sotto forma elettrostatica. Si tratta di condensatori in grado di immagazzinare carica supportando un numero molto elevato di cicli di carica/scarica.

Combinando questi due sistemi di accumulo attraverso il nuovo brevetto, ne deriva un terzo ibrido la cui particolarità è quella di aumentare di gran lunga la vita utile delle batterie chimiche che usiamo comunemente, tra cui Litio, Piombo, Nichel.

E i vantaggi? Derivano tutti dalla riduzione della sostituzione periodica di batterie, con la produzione di una minore quantità di rifiuti, la riduzione degli interventi di manutenzione e infine la possibilità di realizzare apparati autoalimentati con una vita utile della batteria pari a circa 20 anni con giornalieri cicli di carica/scarica.

“Utilizzando tale tecnica sarebbe possibile sostituire gran parte delle batterie al Cadmio industriali che tuttora presentano notevoli problematiche di smaltimento e di costo” precisa il comunicato ufficiale.

Nel caso delle rinnovabili, una batteria di questo tipo utilizzata in associazione al fotovoltaico potrebbe permettere di superare uno dei limiti, ossia quello dell’intermittenza. In questo modo, nella batteria si conserverebbe l’energia prodotta in eccesso, da utilizzare nei momenti di assenza di sole. E la lunga durata renderebbe ancora più ecologico la produzione di energia dal sole.

Francesca Mancuso

 

fonte: https://www.greenme.it/tecno/25205-batteria-20-anni