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Investire nelle batterie del futuro: al litio o al sodio?

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Fabio Carbone
Aggiornato: Jun 4, 2024, 08:38 GMT+00:00

Investire nelle batterie del futuro. Quale tipo di batteria vincerà, quella al litio o al sodio? Scopriamo tutti i tipi di batterie su cui poter puntare.

Investire nelle batterie del futuro

Il 2020 segna l’anno in cui è iniziata una forsennata corsa verso la produzione di più batterie da destinare alle auto elettriche e siamo soltanto agli inizi di un trend che si preannuncia scoppiettante.

Ma le batterie non servono soltanto alle auto elettriche, il loro ruolo è cruciale nei dispositivi mobile (smartphone, tablet, notebook, ebook reader), per sviluppare power bank e per accumulare energia prodotta dagli impianti fotovoltaici.

Dunque investire nelle batterie del futuro può ben definirsi un trend del tutto autonomo, che un investitore sensibile ai temi legati alla transizione energetica dovrebbe quanto meno valutare.

Quando parliamo di batterie è intuitivo pensare alle più evolute batterie al litio, ma anche altre tecnologie sono allo studio e meritano di essere conosciute. Probabilmente il futuro ci riserva una società mondiale in cui coesisteranno batterie basate su materie prime differenti, ma complementari negli usi civili e industriali.

Partiamo dalle meno note batterie al sodio per conoscerne da vicino le caratteristiche essenziali, quindi passeremo alle batterie al litio e alle altre soluzioni allo studio o in una prima fase di applicazione.

Batterie agli ioni di sodio

Le batterie al sodio, uno dei due elementi che compongono il sale da cucina, sono in una fase avanzata di sperimentazione e alcuni sistemi basati su tali tipi di batterie sono già commercializzati.

Come funziona la batteria al sodio?

La batteria agli ioni di sodio presenta un principio di funzionamento in parte simile alla batteria agli ioni di litio, tuttavia si differenzia per l’uso di carbone come anodo.

Lo sviluppo di tale batteria è a tal punto simile alla batteria al litio, che una industria impegnata nella produzione di quest’ultima potrebbe avviare la produzione di batterie al sodio in serie con un minimo investimento.

Quali vantaggi da una batteria agli ioni di sodio?

Il sodio è presente in natura in quantità elevate e la sua estrazione è semplice. Il sodio, inoltre, può essere estratto praticamente in ogni parte del mondo e a costi contenuti.

Il litio, invece, è scarso in natura e concentrato in pochi siti di estrazione.

Svantaggi di una batteria agli ioni di sodio

La ricerca sulle batterie al sodio prosegue dal 1990 e soltanto a partire dal 2020 – 2022, con i prezzi del litio saliti alle stelle, l’interesse nei confronti di questa soluzione ha attirato nuovi capitali.

Per ora le batterie al sodio presentano una capacità ridotta rispetto alle batterie al litio, tuttavia ulteriori investimenti nel suo sviluppo potrebbero presto portare la tecnologia a livelli competitivi in termini di prestazioni e di costi.

Chi produce batterie agli ioni di sodio?

Anton/Bauer, una società specializzata nella produzione di batterie per il cinema e le trasmissioni video, ha realizzato un accumulatore di energia elettrica con una batteria al sodio. L’alimentatore Salt-E DOG è stato progettato per l’industria cinematografica e televisiva e incorpora una batteria al sodio da 9 kWh e una erogazione continua a 6mila Watt.

BYD Company Limited (BYDDF), attraverso la sua controllata BYD Auto, a gennaio 2024 ha annunciato la produzione di una batteria agli ioni di sodio in una fabbrica collocata in Cina che avrà la capacità produttiva di 30GWh. Obiettivo produrre batterie al sodio da montare su microcar e scooter.

La svedese Northvolt AB, a novembre 2023, ha annunciato di aver sviluppato una batteria agli ioni di sodio da 160Wh per chilogrammo (Wh/Kg). La batteria è stata realizzata con lo scopo di conservare energia e potrebbe in futuro essere introdotta in Africa, India e Medio Oriente dove la società intende espandersi.

Le batterie agli ioni di litio

Le prime commercializzazioni risalgono al 1991, da allora la batteria agli ioni di litio si è resa indispensabile per tutti i dispositivi elettronici portatili, quindi per le auto con motore a combustibile fossile e anche nel settore aerospaziale e nell’industria in genere.

Le caratteristiche che le hanno rese le più utilizzate, fino a soppiantare le batterie NIMH, sono le seguenti:

  • densità di carica molto elevata;
  • possibilità di fabbricare batterie in numerose forme;
  • più leggere rispetto a batterie realizzate con altri componenti chimici;
  • scarso effetto memoria;
  • basso tasso di autoscarica (5% mensile).

Difetti delle batterie al litio

E’ noto che le batterie al litio possono incendiarsi e scoppiare. Basta un corto circuito o una carica errata per provocare una esplosione e un incendio.

Nel corso degli anni più volto grandi società produttrici di smartphone e laptop sono state costrette a ritirare dal mercato o a richiamare loro prodotti per difetti alle batterie agli ioni di litio che avrebbero potuto causare o hanno causato incendi ed esplosioni.

Sotto questo profilo le batterie agli ioni di sodio sono più stabili.

Le altre tipologie di batterie del futuro su cui investire

Le batterie a sabbia hanno acquistato notorietà a marzo 2023 quando si è diffusa la notizia della costruzione di un impianto a Buccino (Potenza) destinato all’industria alimentare Igi che fornisce la Ferrero.

L’impianto è in fase costruzione a opera dell’italiana Magaldi Green Energy con il contributo di Enel X. Il sistema consiste di un letto di sabbia silicea riscaldata da pannelli fotovoltaici per restituire calore all’azienda sotto forma di vapore (tra i 120 e i 400 gradi).

In Finlandia, invece, dal 2022 è in funzione una batteria a sabbia collegata a un impianto di teleriscaldamento. In questo caso viene utilizzata l’eccedenza di produzione da parte di impianti eolici e fotovoltaici per riscaldare delle resistenze, che a loro volta riscaldano l’aria presente in dei tubi che circolano all’interno di silos dove è stata stoccata la sabbia e materiali di risulta dell’industria edile. Il sistema permette al materiale di raggiungere i 600°C e di distribuire quindi acqua calda nelle case.

Le batterie a sabbia sono dunque degli accumulatori di calore derivato dalla produzione e consumo di energia elettrica proveniente da fonti rinnovabili. L’impiego di questa tipologia di batterie è limitato al settore industriale e al teleriscaldamento, tuttavia gli impianti realizzabili raggiungono capacità nell’ordine di centinaia di MWh giornalieri.

Batterie allo zinco-Manganese

Lavorano a questo tipo di batteria la svedese Enerpoly, la società canadese Salient Energy e la Urban Electric Power di New York.

Batterie a idrogeno

In Italia lavora a questo tipo di batteria la Green Energy Storage (GES) che ha sviluppato una nuova architettura con elevata densità energetica. La sua capacità di accumulo sarebbe in grado di controntarsi con gli accumulatori agli ioni di litio.

Batterie ai nanofili d’oro

All’Università della California è allo studio una batteria che utilizza fili d’odo più sottili di un capello. La batteria avrebbe dimostrato di essere resistente ai cicli di ricarica e di poter sopportare 200mila cicli di ricarica in tre mesi.

Sull'Autore

Writer freelance dal 2013 ha studiato informatica e filosofia ed anche un pizzico di sociologia. Nel 2016 ha scoperto la crypto economy e da allora scrive di blockchain e criptovalute, per approfondire un movimento che non è fatto solo di esperti matematici e crittografi, ma di gente che genera una nuova economia dal basso.

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