”Generazione cablata” e batterie scariche

Ci avevano illuso. Quando a fine anni ’90, fecero la loro comparsa i primi cellulari, voluminosi oggetti che ci liberavano dalla schiavitù del telefono fisso, ci eravamo illusi che il futuro prossimo sarebbe stato un luogo dove saremmo stati liberi di comunicare senza limiti e restrizioni di luogo. E in parte avevamo ragione: negli anni sono arrivate le reti Wi-Fi, gli smartphones, la geolocalizzazione. Tutte innovazioni che ci permettevano di sapere sempre dove eravamo, comunicare con gli altri senza costi; mandare mail, messaggi, video e fotografie da qualunque luogo ci trovassimo. Essere collegati al mondo da qualsiasi luogo, in qualsiasi momento. La tecnologia ha rimpicciolito il mondo e allargato indefinitamente le nostre possibilità.

Ma dove sta la fregatura? Mentre processori, schermi, antenne e sensori si evolvevano (e continuano a farlo) a ritmi vertiginosi, nel frattempo la tecnologia delle batterie è cambiata pochissimo, dimostrandosi nel tempo sempre più inadeguata per alimentare questo infinito universo di possibilità. Ci siamo così ritrovati in pochi anni, da ricaricare il telefono una/due volte a settimana, a metterlo in carica ogni sera andando a dormire, a vivere col caricabatterie sempre con noi, con l’ansia di non poter contare su di lui quando ne abbiamo bisogno. Ci eravamo illusi di essere liberi di comunicare “in libertà”, ma ci ritroviamo incatenati a una presa della corrente, schiavi dei limiti del litio. Anche se noi ci siamo ormai rassegnati a ricaricare “plurigiornalmente” i nostri smartphones, i colossi della telefonia, primi tra tutti Apple e Samsung, da anni investono fortune su questo problema, sapendo che chi troverà per primo una soluzione avrà conquistato una posizione di grande vantaggio sulla concorrenza. Ma malgrado le centinaia di milioni di dollari spesi, per ora non si sono registrati progressi significativi.

La tecnologia delle odierne batterie è sostanzialmente ferma da circa una decade e si basa su una combinazione di componenti agli ioni di litio di cui nessuno è ancora riuscito a migliorare le prestazioni in maniera significativa. Non trovando una soluzione definitiva, i principali produttori hanno tentato di aggirare il problema, progettando processori e schermi meno voluminosi e che consumano meno. Lo spazio è sempre stato un aspetto fondamentale perché, in estrema sintesi, più ce n’è, più è possibile inserire batterie di maggiori dimensioni. Migliorare una batteria è una sfida molto ardua per i centri di ricerca e sviluppo: il punto critico è abbinare le performance alla sicurezza del dispositivo e di chi poi lo utilizza. Una batteria instabile rischia il surriscaldamento e può arrivare ad esplodere durante un ciclo di ricarica. Un malfunzionamento riscontrato su un prodotto già in vendita può portare enormi danni di immagine e al richiamo di milioni di unità, aspetto che le grandi compagnie tendono a non sottovalutare.

Ma come si stanno muovendo i colossi dell’elettronica in questo senso? Apple come al solito, mantiene il più stretto riservo sulla propria attività di ricerca e sviluppo: in passato, secondo testimonianze degli “insiders” di turno, si è tentata la strada dell’energia solare, risultata fallimentare per l’abitudine della gran parte degli utenti di tenere i propri iPod e iPhone al sicuro in tasca per la maggior parte del tempo, soprattutto quando ci si trova all’esterno. Negli ultimi mesi circolano diverse indiscrezioni sul fatto che l’azienda di Cupertino abbia assunto risorse da società come Tesla, Toyota e A123 Systems, aziende all’avanguardia sul tema dell’energia portatile. Molte saranno state destinate al tanto chiacchierato smartwatch, che Apple dovrebbe prima o poi mettere in vendita, probabilmente quest’anno. Secondo alcune indiscrezioni (mai confermate) l’orologio potrebbe avere uno schermo curvo munito di un piccolo pannello solare. Un altro sistema in via di sperimentazione prevede la ricarica avvenga tramite i movimenti di chi indossa il dispositivo.

Google, dal canto suo, ha da qualche mese annunciato la vendita di Motorola (che aveva acquisito un paio di anni fa), tenendo tuttavia per se uno dei suoi più importanti laboratori di sviluppo. Nello sviluppo dei Google Glass, uno degli aspetti ancora critici è la durata e il volume delle batterie. Durante una delle presentazioni dei dati finanziari nel corso delle scorso anno, il CEO Larry Page ha ammesso che la soluzione ai limiti delle odierne batterie è una delle priorità di Google e che il settore è pieno di potenzialità. Samsung ha dalla sua il fatto di produrre una gamma di prodotti di gran lunga più ampia delle concorrenti, oltre a essere il maggiore produttore mondiale di smartphones. La società produce anche tablet e uno smartwatch, che per ora non hanno ottenuto molto successo proprio a causa della scarsa durata delle batterie. Tuttavia sono in avanzata fase di studio nuove batterie sottili e compatte che possono essere inserite in dispositivi dalle forme diverse. Ma oltre alle Major, anche centri di ricerca universitari e alcuni fondi di investimento stanno investendo molti capitali per trovare soluzioni innovative a questo problema:

tra i più grandi e noti ci sono Andreessen Horowitz, Founders Fund e Marissa Mayer, CEO di Yahoo.

La startup Amprius, fondata dal docente di Stanford Yi Cui, sta svolgendo ricerche per sostituire il carbonio degli anodi (l’elettrodo su cui avviene l’ossidazione nella produzione di energia elettrica) con il silicio, che ha una capacità di immagazzinare energia dieci volte superiore rispetto al carbonio, ma è molto meno stabile, tendendo ad espandersi e formare crepe. Cui e il suo gruppo di ricerca stanno lavorando ad un polimero (macromolecola composta da diversi gruppi molecolari), che ha la capacità di inserirsi all’interno delle crepe, evitando ulteriori spaccature. La startup californiana uBeam sta realizzando prototipi basati sulla ‘piezoelettricità’, cioè la capacità di alcuni cristalli di creare elettricità, se sottoposti a una deformazione meccanica. Un’altra possibilità in fase di studio, tuttavia ben lungi da essere pronta per un utilizzo pratico, è quella di sistemi per alimentare dispositivi usando sistemi senza fili, una sorta di Wi-Fi per la trasmissione dell’energia elettrica. Interessante, in questo senso, l’idea dell’Università di Washington: un sistema per utilizzare i segnali radio già presenti nell’ambiente (Wi-Fi, radio, tv e telefonia) per comunicare senza che il dispositivo consumi energia elettrica.

La situazione generale resta fluida e la soluzione definitiva non pare dietro l’angolo, ma più il tempo passa, più questo limite si fa soffocante: la prossima frontiera dei dispositivi indossabili, come gli smartwatch o gli occhiali per la realtà aumentata, rendono ancora più fondamentale studiare nuove soluzioni per ampliare l’autonomia delle batterie. Infatti, nella fase di ricarica, questi dispositivi non possono essere indossati, risultando di fatto inutili. Il rischio è che un problema vecchio di anni, soffochi lo sviluppo delle tecnologie più avveniristiche. Una contraddizione belle e buona. Aspettando (fiduciosi?) l’invenzione della svolta, noi umili smartphone-dipendenti non possiamo che attenerci a quelle piccole regole quotidiane in grado di darci qualche ora di batteria in più: tenere la luminosità dello schermo più bassa possibile, assicurarsi di non tenere aperte App che utilizzano di continuo l’antenna GPS, impostare la modalità aeroplano (che disabilita la connessione) quando non abbiamo necessita di stare in rete, escludere la rete dati 3G, staccare il Bluetooth. Le batterie sui dispositivi di ultima generazione sopportano meglio di un tempo i cicli di ricarica, quindi possiamo ricaricarli con più frequenza e anche solo parzialmente. Molti consigliano di far scaricare completamente il proprio dispositivo e ricaricarlo fino al 100 per cento almeno una volta al mese, in modo da tenere la batteria allenata.

Basterà? Per adesso non possiamo che accontentarci e sperare.