Scrivi

Verso batterie al litio più economiche e sostenibili

Il progetto LIFE+ premiato a novembre è una ricerca in corso a Bollate per produrre batterie al litio in modo meno costoso e più pulito. Visto che questa tecnologia per lo storage vivrà una grande espansione, anche negli accumuli stazionari lavorare su questo fronte è ormai indispensabile.

ADV
image_pdfimage_print

Dal 2001 al 2013 l’utilizzo dello storage al litio, prima quasi sconosciuto, è quasi decuplicato. La quasi totalità delle batterie che alimentano i telefoni cellulari è di questo tipo, e le auto elettriche o ibride di ultima generazione le utilizzano per la trazione elettrica. Anche nelle applicazioni stazionarie, dove – per il fatto che qui non conta tanto la densità di energia ma piuttosto il costo  – si difendono meglio altre tecnologie concorrenti (batterie al piombo, al sodio-nichel, al sodio-zolfo, al vanadio a flusso, a idrogeno e fuel cell, pompaggi idro, aria compressa), molti esperti prevedono che con il previsto calo dei prezzi degli accumulatori al litio (vedi grafico) questa potrebbe essere la soluzione dominante.

Nei giorni scorsi abbiamo riportato la notizia di come il progetto della Gigafactory di Tesla stia procedendo più rapidamente del previsto, per cui verosimilmente raggiungerà pin anticipo l’obiettivo che ci si era dati per il 2020, arrivare a produrre accumuli agli ioni di litio per il residenziale per 50 GWh l’anno. Praticamente nel giro di qualche anno quell’impianto da solo “sfornerà” in un anno più batterie al litio di quante ne siano state prodotte in tutto il mondo nel 2013), un volume di produzione che secondo la casa farà scendere del 30% i costi del kWh accumulato già dopo il primo anno di attività.

L’industria insomma sta puntando decisamente sul litio anche per gli accumuli stazionari. Uno studio della società di consulenza Avicenne Energy (allegato in basso), stima che il mercato di queste batterie potrebbe passare da 60 GWh attuali a 180-200 entro il 2025, trainato soprattutto dalle auto ibride ed elettriche.

Per questo sarà fondamentale riciclare il litio (che diversamente potrebbe diventare “uno nuovo petrolio”) e sviluppare nuove tecnologie per rendere più sostenibile e più economica la produzione di questo tipo di batterie.

A novembre a ricevere il titolo di progetto LIFE+ del mese nell’ambito del programma di aiuti europei alla ricerca a favore dell’ambiente è stata GLEE, un iniziativa che ha l’obiettivo di sviluppare e dimostrare una tecnologia sostenibile per la produzione di batterie al litio, alla quale Solvay sta lavorando a Bollate, grazie anche ad un contributo LIFE+ di circa 600mila euro su 1.700.000 € di costi totali del progetto (vedi scheda in allegato in basso).

Obiettivo è eliminare dal processo produttivo l’NMP, un solvente tossico tradizionalmente utilizzato nella produzione di batterie ricaricabili al litio, grazie ad una tecnologia alternativa che consenta la realizzazione di binders a base acquosa.

I vantaggi di questa tecnologia alternativa, battezzata “Electroless Cathode Coating Technology” (vedi infografica), oltre all’eliminazione dei rischi tossici, includono la riduzione dei costi di produzione legati ai processi di recupero e ri-purificazione dell’NMP. L’efficacia di questo processo alternativo, in particolare per veicoli elettrici, sarà dimostrata grazie alla costruzione di un impianto pilota di produzione di materiali per batterie al litio presso il Centro Ricerca di Solvay Specialty Polymers a Bollate. L’impianto pilota produrrà Cathode Active Materials (CAM) in condizioni industriali, disponibili per la valutazione da parte di produttori di batterie e organizzazioni di ricerca.

In una direzione in un certo modo simile si muove un’altra innovazione tecnologica di cui abbiamo parlato di recente: una batteria che è stata chiamata “ad acqua salata” e che in realtà funziona con ioni di sodio in maniera simile alle batterie agli ioni di litio, ma che anche in questo caso permette di eliminare componenti problematiche riducendo i costi (QualEnergia.it, È all’acqua salata la batteria pulita ed economica che piace anche a Bill Gates).

ADV
×