Fin dalla sua nascita, la pila elettrica è stata oggetto di sviluppi tecnologici che ne hanno modificato forma, dimensioni, materiali di composizione: tutti passaggi che hanno consentito di ottenere un miglioramento di performance sia in termini di potenza fornita, sia in termini di durata della carica.
Nonostante tutti questi sviluppi, però, c’è un aspetto in cui i progressi sono stati pochi e limitati: la possibilità di determinare la carica residua istante per istante di una pila. Il problema sembra di scarso interesse, ma non è così. Proviamo a immaginare, per esempio, l’utilizzo di una batteria di pile su un mezzo di trasporto come un’auto elettrica. Il conducente sa che, dal momento della ricarica, la carica della batteria è stimata durare un certo lasso di tempo. La stima in realtà è fatta in modo molto approssimativo, e si basa su una valutazione che prende in considerazione pochi parametri di stato della pila. Il dato reale, perciò, è che col passare del tempo non si ha una valutazione precisa della carica residua. Il problema è interessante; e richiede uno studio approfondito di tutti i parametri che influenzano nel tempo il consumo effettivo da parte della pila del residuo di carica.
Ora questo buco nella conoscenza del comportamento delle pile nel tempo potrebbe essere riempito. Una ricerca della North Carolina State University, realizzata da Habiballah Rahimi-Eichi, dottorando in ingegneria elettrica, e dal suo professore Mo-Yuen Chow, ha infatti realizzato un sistema di misura nel tempo, che prende in considerazione diverse variabili. Il modello presentato è una elaborazione software accurata della stima della carica residua, basata sulla considerazione di tutte le variabili in gioco che influenzano i consumi.
L’idea è che la storia della pila è il dato più importante: temperatura, velocità di carica della batteria ecc. sono parametri essenziali per una previsione corretta. Il modello dei due ricercatori consente una precisione fino al 5% della carica residua, un balzo in avanti importante rispetto alle attuali stime grossolane.
Il modello è stato sviluppato specificamente per le batterie dei veicoli elettrici: ci si domanderà se la sua validità sia provata solo per certi tipi di batterie. In realtà no: tutte le batterie sono potenzialmente “misurabili” da questo sistema.
Quali sono i vantaggi di una misurazione più precisa della carica di una batteria? Il professor Chow risponde sottolineando due aspetti importanti: da un lato «questa maggiore accuratezza ci consentirà di avere uno sguardo più profondo nelle dinamiche delle batterie, che potremo usare per sviluppare tecniche per una migliore gestione delle batterie stesse», dall’altro, prosegue Chow, «questo risultato non solo allungherà la vita della carica nella batteria, ma allungherà la vita funzionale della stessa batteria». Come a dire che potremo gestire meglio e in modo più efficace la carica delle batterie.
Le parole di Chow sono un’importante indicazione: se infatti la misura più precisa della durata della carica può essere un problema avvertito in modo non molto urgente dalla maggioranza della popolazione, la possibilità di utilizzare il modello per ulteriori sviluppi nella realizzazione di batterie più efficienti e con performance migliori è in realtà già oggetto di lavoro da parte di molti gruppi di ricerca nel mondo.