Sono tanti i ricercatori che, in giro per il mondo, stanno lavorando a delle nuove batterie che si ricarichino più velocemente, durino di più e possano essere ricaricate più volte di quelle che esistono oggi.
Ma, per il momento, chiunque usi un cellulare sa che, più passa il tempo, più velocemente la batteria si scarica.
Tra smartphone che durano qualche ora appena e che, addirittura, talvolta si scaricano da spente o mentre sono attaccate a una presa di corrente, il mondo delle batterie dei cellulari è a dir poco frustrante.
Popular Science oggi ci spiega che il motivo dietro a quella che gli scienziati chiamano “capacity fade“, ossia “riduzione dell’efficienza”, è legato a una delle regole più basilari della scienza: il secondo principio della termodinamica.
“Ho insegnato termodinamica per più di 30 anni e, per ora, nessun indizio indica che esista un modo in cui possiamo aggirare questa fondamentale legge scientifica per ottenere una batteria che dura per sempre”, scrive il professor Steve W. Martin.
Il secondo principio della termodinamica enuncia l’irreversibilità di molti eventi termodinamici, quali ad esempio il passaggio di calore da un corpo caldo ad un corpo freddo.
A parole nostre, vuol dire che ogni volta che avviene un processo di trasferimento di energia, c’è sempre un certo quantitativo di energia che va sprecato e non può essere recuperato.
Ogni volta che una batteria viene caricata e scaricata, un po’ dell’energia viene sprecata, e con lei viene persa anche una parte della capacità della batteria.
“Usare una batteria è come spostare dell’acqua da due bicchieri. Ricaricarla è come svuotare di nuovo l’acqua nel bicchiere iniziale.”
“Anche se sposti l’acqua da un bicchiere all’altro senza mai versarne un goccio, ci sarà sempre un minuscolo quantitativo d’acqua che rimane sul fondo di ciascun bicchiere e che non puoi svuotare”, spiega il professor Martin.
Se poi si continua a svuotare l’acqua – o, nel caso delle batterie, l’energia – da un contenitore all’altro per mesi o anni, come succede ricaricando lo smartphone, sul lungo periodo è evidente che il quantitativo di energia che la batteria riesce a contenere diminuisce.
“In effetti, più si usa una batteria, più energia viene sprecata”, aggiunge Martin, “e prima arriverà il momento in cui è praticamente morta e non può più essere ricaricata”.
Diversi scienziati stanno studiando modi di ridurre questo genere di spreco – e di raggiungere, magari, il momento in cui avremo una batteria che non perde mai la propria capacità.
Ma, per ora, il momento in cui l’essere umano riuscirà ad aggirare il secondo principio della termodinamica pare ancora molto lontano.