Addio batterie: questo microreattore giapponese sta nel palmo di una mano
La questione dell’autonomia energetica torna periodicamente a far discutere, soprattutto quando si parla di dispositivi portatili. Negli ultimi anni abbiamo visto progressi in molti ambiti, ma le batterie e la relativa autonomia continuano a rappresentare un limite evidente.
Questo ha impatto quando si parla di smartphone, e diventa ancora più rilevante quando parliamo di droni, robot e hardware dedicato all’intelligenza artificiale, dispositivi che richiedono più potenza e spesso operano lontano da qualsiasi fonte di ricarica. Per questo un nuovo microreattore sviluppato in Giappone sta attirando attenzione: concentra prestazioni importanti in uno spazio grande quanto il palmo della mano.
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Come funziona il nuovo microreattore
Il dispositivo sfrutta le celle a combustibile a ossidi solidi, note come SOFC, una tecnologia che da tempo si considera una possibile alternativa agli accumulatori agli ioni di litio. Queste celle offrono una densità energetica fino a quattro volte superiore e convertono combustibili ricchi di idrogeno in elettricità tramite un processo elettrochimico molto efficiente.
Il problema principale delle SOFC riguarda però il calore, perché operano intorno ai 600 gradi. Una temperatura simile complica qualsiasi tentativo di miniaturizzazione e ha finora frenato l’adozione di sistemi compatti.
Il team dell’Institute of Science Tokyo ha scelto un approccio diverso, riprogettando l’intera struttura del reattore. Invece di un corpo unico, gli ingegneri hanno creato una sorta di impalcatura in ceramica, realizzata in zirconia stabilizzata con ittrio. Questa configurazione riduce le tensioni termiche e limita la dispersione del calore verso l’esterno, evitando crepe e deformazioni che in passato rendevano poco sicuri i sistemi più piccoli.
All’interno trovano posto dei microcanali che guidano il flusso del combustibile e dell’acqua, mentre strati isolanti leggeri trattengono il calore dove serve. Il risultato è un reattore che raggiunge la temperatura operativa in circa cinque minuti, contro i trenta minuti tipici dei modelli industriali.
Possibili applicazioni e gestione della sicurezza
Le applicazioni toccano diversi settori. Un drone alimentato a idrogeno potrebbe rimanere in volo molto più a lungo, senza atterraggi frequenti per sostituire la batteria.
Lo stesso discorso vale per piattaforme robotiche e sistemi di calcolo dedicati all’AI, che trarrebbero vantaggio da una fonte energetica stabile e continua.
Sul fronte della sicurezza, il microreattore include un comportamento di raffreddamento passivo. In caso di danneggiamento dell’isolamento, la temperatura scende rapidamente sotto la soglia di accensione dell’idrogeno, riducendo sensibilmente i rischi e permettendo un utilizzo più pratico anche in contesti operativi.
La pubblicazione dei risultati sulla rivista Microsystems & Nanoengineering di Nature rappresenta un passo concreto, sebbene i tempi per un’applicazione reale di questa tecnologia restano ancora da definire. Se volete saperne di più, vi rimandiamo all’articolo scientifico completo che trovate alla fonte.
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