Con una capacità di accumulo di quasi 1 MWh e una potenza di 400 kW, l’azienda svizzera Phenogy ha inaugurato quello che ha definito il primo “Battery energy storage system” (Bess) agli ioni di sodio di grande taglia in Europa.
Si tratta, specifica la società in un comunicato, di un sistema a contenitore singolo, installato e presentato mercoledì scorso in un sito commerciale vicino all’aeroporto di Brema, nel nord della Germania. Prende il nome “PHENOGY 1.0”.
Il sistema è progettato per un’ampia gamma di applicazioni, tra cui:
- riduzione dei picchi di consumo e ottimizzazione intelligente dell’autoconsumo per risparmiare sui costi e ridurre le emissioni di CO₂ nell’industria, nel commercio e nel settore pubblico;
- micro-reti per l’approvvigionamento di aree remote, ad esempio in combinazione con l’energia solare;
- alimentazione di emergenza o gruppo di continuità (UPS) per infrastrutture critiche come ospedali e data center;
- ottimizzazione delle infrastrutture di ricarica dei veicoli elettrici;
- soluzioni di stoccaggio per operatori di parchi eolici e solari;
- applicazioni in imprese che gestiscono infrastrutture critiche, come aeroporti, telecomunicazioni, infrastrutture marittime e protezione civile.
La batteria (nell’immagine di copertina) è stata abbinata a un impianto fotovoltaico pre-esistente da 50 kW. Attualmente funziona in modalità off-grid, concentrando il consumo energetico in loco e alimentando alcuni punti di ricarica per veicoli elettrici.
Pro e contro degli accumuli al sodio
Le batterie agli ioni di sodio si stanno affermando sempre più come alternativa alle già consolidate tecnologie al litio.
Una delle sfide principali nell’implementazione su larga scala è la compatibilità degli inverter, a causa della gamma di tensione più ampia rispetto ai sistemi convenzionali agli ioni di litio.
Phenogy ha integrato otto inverter Sunny Island X 50 di SMA nel container. Questi dispositivi sono dotati di un convertitore CC-CC integrato, che consente una maggiore flessibilità nell’adattamento della tensione.
Più in generale la tecnologia al sodio, nonostante venga spesso descritta come un’alternativa più economica e sostenibile, grazie all’abbondanza dell’elemento chimico e ai costi di estrazione relativamente bassi, deve ancora superare diversi ostacoli prima di raggiungere la piena scalabilità e redditività.
Su tutti, questi dispositivi non hanno ancora raggiunto la densità energetica dei corrispettivi al litio.
Le prime generazioni di celle al sodio offrono una densità energetica di 130-160 Wh/kg, inferiore ai circa 160 Wh/kg delle celle al litio-ferro-fosfato (LFP) e ben lontana dai 250-300 Wh/kg di quelle al nichel-manganese-cobalto (NMC).
Per questo motivo il loro utilizzo è ancora relegato all’accumulo stazionario con una durata di 6-8 ore.
Ma le celle al sodio di seconda generazione, attese sul mercato entro il 2026, puntano a superare i 200 Wh/kg grazie all’impiego di catodi a base di “Prussian White”, una struttura cristallina in ferro e cianuro.
Si tratta di una variante ridotta del “Prussian Blue”, caratterizzata da una struttura cubica molto aperta che permette un rapido e stabile accumulo e rilascio degli ioni di sodio.
Virare verso tecnologie al sodio ha potenzialmente però un vantaggio importante: permette di interrompere i sistemi di dipendenza dalla Cina per quanto riguarda la supply chain. Il sodio è infatti un elemento estremamente diffuso (il sesto fra i più comuni sulla Terra), 1.000 volte più abbondante del litio.
Oltre ad essere più disponibile, costa anche meno del litio. Per un confronto, a fine 2024 il carbonato di sodio aveva un prezzo inferiore a 300 $/tonnellata, contro i 14.000-20.000 $/tonnellata per il litio carbonato.
Il costo delle celle al sodio si aggirava intorno a 87 $/kWh nel 2024, secondo Sodium Battery Hub, ma potrebbe scendere sotto i 50 $/kWh entro fine decennio, soprattutto nei sistemi stazionari (si veda il nostro approfondimento Batterie al sodio, pronte ad affiancare il litio su scala globale).
Essendo una tecnologia giovane, però, i costi reali di produzione non sono ancora bassissimi proprio perché mancano economie di scala.
Prospettive di diffusione
Il mercato globale di questo segmento si sta però sviluppando. Secondo l’International Energy Agency (Iea), sebbene si preveda che le batterie agli ioni di sodio rappresenteranno una frazione minoritaria del mercato dei veicoli elettrici entro il 2030, è destinato a crescere il loro ruolo nell’accumulo di energia stazionario.
Inoltre, stando ad alcune stime della società di consulenza Wood Mackenzie risalenti a due anni fa, la capacità produttiva globale di accumulatori al sodio toccherà circa 40 GWh al 2030, con ulteriori 100 GWh ritenuti “possibili” se questa alternativa al litio compirà significativi passi avanti nel periodo 2025-2026.
