2.Tecnologie di produzione
2. Tecnologie di produzione 
dei generatori elettrochimici

L'accumulo di energia nella materia attiva delle pile e degli accumulatori richiede la disponibilità, la produzione e la trasformazione dei materiali utilizzati, con tutti i problemi (economici ed ecologici) ad essi connessi.

Per individuare questi materiali riportiamo nel seguito i sistemi elettrochimici (elettrodo positivo/elettrolito/elettrodo negativo) su cui si basano i generatori voltaici più diffusi:

  • biossido di manganese/cloruro di ammonio e/o cloruro di zinco/zinco (pile zinco-carbone)
  • biossido di manganese/idrossido di potassio/zinco (pile alcaline)
  • biossido di piombo/acido solforico/piombo (accumulatori al piombo)
  • idrossido di nichel/idrossido di potassio/cadmio (accumulatori nichel-cadmio)
  • idrossido di nichel/idrossido di potassio/idrossidi metallici (accumulatori nichel-idruri metallici)
  • litio/polimeri a conduzione ionica/ ossidi metallici (accumulatori a litio)

Il piombo, apprezzato fin dall'antichità per le sue caratteristiche di lavorabilità e resistenza alla corrosione, viene ricavato da minerali (solfuri ) largamente disponibili ed è poco costoso. I problemi nascono a causa della sua tossicità (Tema 3. Smaltimento e riciclaggio).

Lo zinco è un materiale poco costoso ed ha bassa tossicità. Il suo riciclo comporterebbe un elevato dispendio energetico e un processo oneroso.

La disponibilità di cadmio è legata alla produzione di zinco (di cui il cadmio è un sottoprodotto). Gli accumulatori cadmio-nichel più diffusi utilizzano spugne o fibre in nichel impregnate con sali di nichel per realizzare catodi e con sali di cadmio per realizzare anodi. A causa della tossicità del cadmio e dell'onerosità del riciclo degli accumulatori al cadmio-nichel, l'utilizzazione di questo materiale viene sempre più limitata dalle leggi ecologiche (Tema 3. Smaltimento e riciclaggio).

Il nichel deriva da minerali (solfuri e silicati) largamente disponibili, ma l'elevata purezza richiesta per l'uso di questo metallo negli accumulatori, richiede operazioni metallurgiche costose.

Il litio è presente in molti minerali (fosfati e silicati), ma soltanto pochi giacimenti sono sfruttabili in modo economico. Per i catodi degli accumulatori al litio sono usati ossidi di metalli come il manganese, il nichel, il cobalto e il vanadio.

Informazioni tecniche specifiche sulle pile e sugli accumulatori sono fornite nei moduli:

 

 

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