Dalla lolla di riso alle batterie del futuro: la ricerca italiana che trasforma gli scarti in energia

⚡ Immaginare batterie e supercondensatori costruiti a partire da un sottoprodotto del riso potrebbe sembrare fantascienza. E invece è realtà grazie a un progetto di ricerca congiunto di ENEA, Sapienza Università di Roma e Politecnico di Torino. Al centro dello studio ci sono due materiali innovativi – aerogel di carbonio e quantum dots di grafene – ottenuti dalla cellulosa contenuta nella lolla di riso, una biomassa comune e facilmente reperibile. I primi risultati, pubblicati su Molecules e Journal of Energy Storage, aprono la strada a dispositivi di accumulo energetico più sostenibili, efficienti e durevoli. 

🌱 Dalla biomassa ai materiali avanzati 

“Gli aerogel di carbonio hanno mostrato un’elevata stabilità elettrochimica, permettendo di realizzare dispositivi efficienti e di lunga durata”, spiega Annalisa Aurora, ricercatrice ENEA e coautrice dello studio. I quantum dots di grafene, invece, si sono rivelati capaci di accumulare cariche superficiali e di ospitare ioni di litio al loro interno, mostrando un grande potenziale come materiali per anodi di nuova generazione. 

🧪 Aerogel di carbonio: la “spugna solida” che immagazzina energia 

L’aerogel di carbonio è un materiale estremamente poroso, composto per oltre il 90% da aria. Leggerissimo ma stabile, è spesso definito una spugna solida e rappresenta una delle soluzioni più promettenti per l’accumulo elettrochimico. Per questo studio, l’aerogel è stato ottenuto dalla cellulosa della lolla di riso, che contiene circa il 38% di questo polimero naturale. Dopo un processo di gelificazione, essiccazione e carbonizzazione, si ottiene una struttura tridimensionale con proprietà uniche: 

- elevata conducibilità elettrica, 

- leggerezza, 

- stabilità nel tempo. 

Secondo Aurora, le migliori prestazioni sono state raggiunte con aerogel derivati da gel contenenti il 7% di cellulosa pura: materiali che, pur non avendo la capacità di accumulo più alta, garantiscono una durata eccezionale anche dopo migliaia di cicli. 

✨ Quantum dots di grafene: minuscoli, potentissimi 

Dal medesimo idrogel di carbonio, i ricercatori hanno ricavato in modo rapido e sostenibile i quantum dots di grafene: particelle minuscole, con uno spessore vicino al singolo atomo. A queste dimensioni, il materiale acquisisce proprietà straordinarie: - immagazzina energia sulla sua superficie, - facilita il passaggio degli ioni di litio, - può essere combinato con altri materiali per creare sistemi di accumulo più efficienti. “Si tratta di materiali zero-dimensionali molto promettenti”, sottolinea Aurora, “soprattutto se integrati con strutture più stabili per sviluppare tecnologie di accumulo energetico di nuova generazione”. 

🔋 Un passo avanti verso batterie più sostenibili 

Questa ricerca dimostra come scarti agricoli comuni possano diventare risorse preziose per la transizione energetica. Dalla lolla di riso nascono materiali avanzati che potrebbero alimentare le batterie del futuro: più leggere, più stabili e soprattutto più sostenibili. 

Fonte: ENEA