BATTERIE SOSTENIBILI? UN FUTURO TUTTO DA SCRIVERE

di Luigia Tauro*

Le batterie svolgono un ruolo cruciale nella transizione verso una società a zero emissioni nette, dal passaggio a fonti di energia rinnovabile che richiedono significative capacità di stoccaggio dell’energia, all’importanza delle batterie nei veicoli elettrici per la mobilità sostenibile, come sottolineato dal Parlamento europeo nella Roadmap for Battery 2030+, lanciata nel quadro del Green Deal europeo.

Questo è uno dei motivi per cui il CES 2024 (Consumer Electronics Show), che si tiene a Las Vegas e che ogni anno a gennaio mette in mostra le tecnologie del futuro, si è concentrato sull’assegnazione di numerosi Innovation Awards a prodotti nei settori della sostenibilità, dell’ecodesign e dell’energia intelligente.

Anche la comunità della sostenibilità dibatte ampiamente su questo argomento perché la produzione di batterie, con le tecnologie attuali, dipende fortemente dalle importazioni di materie prime critiche, in particolare cobalto, litio, nichel e manganese, metalli che hanno un elevato impatto ambientale e sociale.

Per comprendere meglio la criticità del tema diamo un’occhiata ad alcuni numeri:

– La domanda globale di batterie potrebbe aumentare di 14 volte entro il 2030.

– La domanda di batterie dell’UE potrebbe rappresentare il 17% della domanda globale totale.

– Nel 2017 l’Europa rappresentava solo il 3% della produzione mondiale di accumulatori.

– La domanda europea di litio potrebbe aumentare fino a 60 volte entro il 2050.

– Attualmente, nell’UE, il litio proveniente dalle batterie difficilmente viene recuperato perché considerato meno conveniente rispetto alle forniture primarie.

– Le batterie prodotte utilizzando fonti energetiche di combustibili fossili contribuiscono ad un aumento del 60% della propria impronta di carbonio. Secondo il World Economic Forum, le fasi ad alta intensità di emissioni di gas serra (GHG) nella catena del valore delle batterie sono la produzione di materiali attivi e la produzione di celle.

Pertanto, è fondamentale ricercare nuovi materiali che possano sostituire il litio nella produzione di stoccaggio dell’energia. Ma a che punto siamo in questo processo? Nuovi tipi di batterie includono batterie a base di sodio-ferro, magnesio, idrogeno, sabbia e ossigeno. Tra queste, un’alternativa sempre più popolare per la mobilità elettrica è la tecnologia agli ioni di sodio (il comune sale da cucina), nella quale Cina e Corea del Sud stanno investendo in modo significativo. Tuttavia, la sfida principale con le batterie agli ioni di sodio è la loro instabilità chimica e la minore densità di energia rispetto alle batterie convenzionali, con conseguenti inferiori prestazioni.

Per quanto riguarda lo stoccaggio dell’energia rinnovabile, la ricerca si concentra sulle batterie agli ioni di ossigeno. Un elemento chiave di questa tecnologia è uno specifico materiale ceramico in grado di assorbire e rilasciare ioni di ossigeno quando viene applicata una tensione elettrica. Questi ioni possono muoversi in entrambe le direzioni, generando corrente elettrica. Questa tecnologia in fase prototipale è allo studio della facoltà di ingegneria dell’Università di Vienna.

La soluzione tecnologicamente più interessante, in grado di fornire energia tutto l’anno anziché solo durante i periodi di punta delle energie rinnovabili, è l’uso di batterie a sabbia. Lo ha dimostrato l’azienda finlandese Polar Night Energy, che ha costruito nei pressi di Tempere un silo di acciaio contenente 100 tonnellate di sabbia, collegato a centrali fotovoltaiche. La sabbia è particolarmente efficace nel trattenere il calore e può assorbire temperature fino a 500°C, mantenendola per diversi mesi. L’idea è quella di utilizzare l’elettricità in eccesso prodotta dalle centrali elettriche ma non immediatamente immessa in rete per riscaldare il silo di sabbia. Il calore immagazzinato (e quindi l’energia) può essere utilizzato quando necessario, ad esempio per fornire acqua calda o riscaldare le case durante i mesi invernali. Anche in questo caso, tuttavia, è necessario determinare se queste applicazioni marginali possano essere ampliate per un uso diffuso.

Un futuro, quindi, ancora tutto da scrivere!

*Tecnologa. Presidente del Comitato Sostenibilità di una banca quotata

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