Queste batterie vegetali a base di cellulosa vogliono sostituire le pile AAA e AA

Il dibattito sulle cosiddette “batterie di carta” ha guadagnato spazio nel panorama tecnologico, anche grazie all’annuncio dei primi tracker Nimble basati sulle batterie a base di cellulosa. L’idea è affascinante: celle elettriche realizzate prevalentemente a partire da cellulosa vegetale, abbinate a metalli comuni come zinco e magnesio, con l’obiettivo dichiarato di rimpiazzare le tradizionali batterie AA e AAA, riducendo l’impatto ambientale e semplificando lo smaltimento.

Cellulosa come piattaforma elettrochimica

La cellulosa non è un materiale nuovo per la scienza dei materiali. Utilizzata storicamente per membrane, separatori e supporti porosi, oggi la cellulosa può essere convertita in carbonio amorfo o parzialmente grafitizzato, rendendola idonea alla realizzazione di anodi a bassa densità energetica.

Nel caso delle “batterie di carta”, la promessa è più estesa: separatore, elettrolita, anodo e persino supporto del catodo deriverebbero, direttamente o indirettamente, da biomassa vegetale. È però essenziale chiarire un punto spesso confuso dalla comunicazione generalista: “derivato dalla cellulosa” non significa costituito unicamente da cellulosa. I materiali attivi restano metallici o ionici, mentre la parte vegetale funge da struttura, legante o matrice.

Elettroliti acquosi e limiti termici

Uno degli aspetti più critici di queste celle è l’uso di elettroliti a base acquosa. Da un lato, l’assenza di solventi organici infiammabili rappresenta un vantaggio in termini di sicurezza e tossicità. Dall’altro, l’acqua introduce limiti stringenti sul range di temperatura operativa, sulla tensione massima e sulla stabilità nel tempo.

A differenza delle pile alcaline tradizionali, che sono sigillate e relativamente tolleranti a condizioni ambientali difficili, una batteria basata su carta e acqua deve dimostrare di resistere a cicli termici, umidità elevata e stoccaggio prolungato, ad esempio all’interno di un’automobile esposta al sole. Su questo fronte, i dati pubblici sono ancora insufficienti.

Flint però non soltanto dichiara di aver raggiunto positivamente il traguardo ma dichiara che le sue batterie a base di cellulosa sono già pronte per la commercializzazione. Tanto che Nimble (vedere l’articolo in apertura) le ha già integrate con successo nei suoi nuovissimi tracker a breve sul mercato.

Dalla sperimentazione al mercato: Flint passa alla produzione industriale

Se fino a poco tempo fa le batterie a base di cellulosa potevano sembrare un esercizio di ricerca promettente ma ancora confinato ai laboratori, gli sviluppi più recenti raccontano una storia diversa. Quella che appena un anno fa appariva come una curiosità tecnologica è maturata rapidamente in una proposta industriale concreta.

Al CES 2026, la startup di Singapore Flint non si è presentata con prototipi dimostrativi, ma con celle AA e AAA già in produzione, utilizzate per alimentare dispositivi funzionanti all’interno dello stand. Non concept, ma batterie operative, pensate per sostituire direttamente le alcaline tradizionali mantenendone formato, tensione e ciclo di utilizzo.

Secondo quanto dichiarato dal fondatore Carlo Charles in un’intervista, Flint sta già preparando la fornitura delle sue batterie a importanti partner dell’elettronica di consumo. Tra i nomi citati figurano Logitech, Amazon e, appunto, Nimble, produttore di accessori certificati Apple. Un dettaglio tutt’altro che marginale, perché indica un interesse industriale reale e non puramente sperimentale.

Materiali ripensati, formato conservato

Flint non ha tentato di reinventare lo standard: le sue batterie mantengono i formati AA e AAA proprio per favorire l’adozione su larga scala. L’innovazione risiede invece nella riprogettazione dei materiali interni.

Anodo, catodo, elettrolita e separatore derivano tutti da cellulosa di origine vegetale, opportunamente trattata e combinata con minerali comuni come zinco e manganese, entrambi considerati a basso impatto ambientale e non tossici. L’uso di elettroliti a base d’acqua consente di eliminare solventi organici pericolosi e riduce drasticamente i rischi legati a incendi, fuoriuscite o smaltimento improprio.

Il risultato è una cella completamente biodegradabile e non tossica, che evita molte delle criticità ambientali associate alle batterie alcaline e, ancor di più, a quelle al litio.

Un aspetto particolarmente interessante riguarda la filiera delle materie prime. La produzione avviene già a Singapore, utilizzando cellulosa estratta da specie vegetali locali. Flint prevede inoltre di adattare il processo su base regionale, impiegando piante disponibili sul territorio, incluse specie invasive generalmente considerate un problema ecologico. In questo scenario, un costo ambientale diventa una risorsa rinnovabile, con potenziali implicazioni che vanno ben oltre l’elettronica di consumo.

Come funzionano realmente le batterie a base di cellulosa

Dal punto di vista elettrochimico, le batterie a base di cellulosa sviluppate da Flint non introducono un nuovo principio fisico, ma reinterpretano in modo radicale materiali e architettura della cella, sostituendo quasi completamente componenti sintetici o critici con elementi di origine biologica e minerale a basso impatto.

Come spiegato nell’articolo citato in apertura, il funzionamento si basa su una classica reazione di ossidoriduzione, simile a quella delle batterie alcaline zinco–manganese, ma con una struttura interna diversa.

La cellulosa, opportunamente trattata, svolge un ruolo centrale e multifunzionale: non è solo un involucro o un supporto meccanico, ma diventa l’ossatura stessa della batteria. Grazie alla sua struttura fibrosa e altamente porosa, la cellulosa agisce contemporaneamente come separatore ionico, come matrice per l’elettrolita e come supporto per i materiali attivi.

Anodo, catodo ed elettrolita

All’anodo è presente generalmente zinco metallico, scelto per il suo basso potenziale di ossidazione, l’abbondanza in natura e la relativa sicurezza ambientale. Durante la scarica, lo zinco si ossida rilasciando elettroni nel circuito esterno e ioni Zn²⁺ all’interno della cella. Al catodo, il ruolo di accettore di elettroni è svolto da composti a base di manganese, spesso ossidi o forme stabilizzate, che vengono ridotti durante la reazione.

Entrambi i materiali sono ben noti, economici e ampiamente utilizzati anche nelle batterie tradizionali, ma qui sono integrati all’interno di una struttura quasi interamente cellulosica.

L’elettrolita rappresenta uno degli elementi più distintivi di questa tecnologia. Invece di solventi organici o soluzioni alcaline aggressive, è utilizzato un elettrolita acquoso basato su acqua e sali minerali considerati “food-safe”. Gli ioni possono muoversi liberamente attraverso le fibre, mentre il contatto elettrico diretto tra anodo e catodo è impedito dalla stessa struttura cellulosica, che funge da separatore naturale.

In alcune configurazioni, la cellulosa trattata termicamente può persino contribuire indirettamente al comportamento elettrochimico dell’anodo, fungendo da precursore carbonioso o da legante strutturale per il materiale attivo. Ciò consente di ridurre drasticamente l’uso di polimeri sintetici, colle e membrane plastiche tipiche delle batterie convenzionali.

Il risultato è una cella che opera a tensioni comparabili a quelle delle batterie alcaline tradizionali, ma con una chimica intrinsecamente più sicura. A fine vita, gran parte della batteria può degradarsi senza rilasciare sostanze tossiche, semplificando drasticamente i problemi di smaltimento.

Prestazioni dichiarate e tempistiche di mercato

Secondo Flint, le batterie alcaline “di carta” destinate ai consumatori dovrebbero raggiungere il mercato nella seconda metà del 2026, con prestazioni in termini di tensione e durata comparabili alle celle tradizionali. È una promessa ambiziosa, che se confermata segnerebbe un punto di svolta concreto: non una tecnologia alternativa di nicchia, ma un sostituto diretto delle batterie più diffuse al mondo.

Credit: le immagini pubblicate nell’articolo sono di Flint