21 Settembre 2021
Circular economy Scienze e ricerca Sostenibilità

Batterie per IoT: le raccomandazioni di EnABLES per estenderne la durata

In occasione del lancio del nuovo Programma Horizon Europe, EnABLES progetto europeo per l’implementazione di soluzioni verdi per alimentare le batterie per l’Internet of Things (IoT), ha pubblicato un Position paper con le raccomandazioni per la Commissione UE e i leader del settore per allungare i tempi di durata dell’energia utilizzata e che questa sia sempre più sostenibile.

Entro il 2025 in tutto il mondo saranno scaricate ogni giorno 78 milioni di batterie se non sarà migliorata la durata della vita per alimentare i dispositivi Internet of Things (IoT).

È quanto prevedono i ricercatori del Progetto europeo EnABLES (European Infrastructure Powering the Internet of Things), finanziato dall’UE nell’ambito del Programma Horizon 2020 e coordinato dal Tyndall National Institute presso il College Universitario di Cork (Irlanda) e del quale Consorzio fanno parte il Politecnico di Torino, l’Università di Bologna e Università di Perugia, che hanno pubblicato un Position paper il 28 luglio 2021, in occasione del lancio del nuovo Piano di lavoro Horizon Europe da 95,5 miliardi di euro per la ricerca e l’innovazione, affrontare i cambiamenti climatici e stimolare la competitività e la crescita dell’UE.

Obiettivo di EnABLES è di estendere la durata delle batterie per l’Internet of Things (IoT), sviluppando soluzioni di energy harvesting (il processo di cattura e accumulo dell’energia proveniente da fonti alternative/rinnovabili) non convenzionali e/o implementando soluzioni innovative atte a ridurre il consumo energetico dei dispositivi, che si basino sulla raccolta efficiente di energia, il suo conseguente stoccaggio, la gestione della micro-potenza e le diverse attività di integrazione dei sistemi. EnABLES si propone quindi di rendere veramente “invisibile”, non invadente e autonoma la tecnologia che utilizziamo tutti i giorni e che troverà sempre maggiore impiego nella vita di tutti noi.

Per giungere a queste soluzioni, la metodologia proposta dal progetto è quella di creare una rete tra le infrastrutture e le competenze all’avanguardia dei vari partner: l’accesso gratuito alle simulazioni, ai dati alle attrezzature e agli studi già realizzati da condividere in maniera più rapida tramite un programma di accesso transnazionale (TA).

L’IoT ha il potenziale per affrontare alcune delle sfide più urgenti del mondo, dall’emergenza climatica alla salute della popolazione – ha dichiarato Mike Hayes, Coordinatore del Progetto e a capo dell’Information Communication Technology presso il Tyndall Institute – Tuttavia, per avvantaggiare realmente la società, sono necessarie innovazioni scientifiche e tecnologiche a medio e lungo termine per colmare il divario nell’alimentazione del numero crescente di dispositivi IoT”.

Si stima che entro il 2025 nel mondo ci sarà un trilione di dispositivi IoT che raccolgono informazioni, comunicano tra loro e analizzano dati, quali sensori, smartphone, dispositivi indossabili e sistemi di controllo del riscaldamento, che hanno una durata operativa superiore a 10 anni, ma sono alimentati da batterie con una durata inferiore a due anni, richiedendo quindi più sostituzioni della batteria durante la loro vita operativa. Ciò significa che 130 milioni di batterie saranno prodotte e smaltite ogni singolo giorno entro il 2025, causando gravi problemi ambientali ed economici, poiché si stima che attualmente meno del 40% delle batterie dei dispositivi IoT venga riciclato.

Al riguardo, ricordiamo che la Commissione UE nell’ambito del nuovo Piano di azione per l’economia circolare, ha presentato la proposta di un nuovo Regolamento sulle batterie e rifiuti di batterie, che introduce requisiti obbligatori per tutte le pile e batterie immesse sul mercato dell’UE che prevede: l’obbligo di usare materie ottenute in modo responsabile, le restrizioni all’uso di sostanze pericolose, il contenuto minimo di materiali riciclati, l’impronta di carbonio, l’efficienza, la durabilità e l’etichettatura, nonché il rispetto degli obiettivi di raccolta e riciclaggio.

Nel Paper si sottolinea la necessità non solo di aumentare l’energia fornita dalle batterie, in modo che durino più a lungo, ma anche di ridurre la quantità di energia consumata dai dispositivi, raccomandando all’UE e ai leader del settore di utilizzare energie ambientali come calore, luce e movimento in modo di ottenere un’autonomia di alimentazione attraverso batterie in grado di ricaricarsi autonomamente in maniera sostenibile.

Ecosistema “Power IoT” di discipline scientifiche, tecnologie abilitanti correlate, parti interessate e applicazioni

Grazie all’infrastruttura di ricerca europea EnABLES e ai suoi partner, l’Unione europea ha già una posizione di leadership scientifica e tecnologica consolidata in questo settore – ha  spiegato Giorgos Fagas, Responsabile dei programmi dell’UE presso il Tyndall Institute – Vincere la sfida Power IoT sbloccherà il potenziale IoT per contribuire agli obiettivi del Green Deal europeo e porterà enormi benefici economici e sociali. L’IoT può fornire soluzioni ecologiche, ma deve essere più sostenibile dal punto di vista ambientale. Dobbiamo allontanarci dal modello secolare di prendere risorse dalla terra per realizzare prodotti, che poi usiamo e buttiamo via. Dobbiamo rivoluzionare il modo in cui progettiamo, realizziamo, usiamo e ci liberiamo delle cose. Ciò significa che dobbiamo pensare alla durata della batteria fin dall’inizio, nelle prime fasi della progettazione del prodotto. Dobbiamo consigliare le principali parti interessate e il pubblico in generale sulle implicazioni del consumo della batteria in base alle scelte che fanno e dobbiamo lavorare insieme all’industria per identificare il potenziale per ridurre il consumo di energia e i requisiti necessari”.

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