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Il Parlamento europeo chiede batterie rimovibili e sostituibili
Batterie auto elettriche, come allungare la vita con la riparazione
La batterie delle auto elettriche hanno
Batterie e riciclo, per BASF nei prossimi anni cambierà tutto
Basta un poco di zucchero e… la batteria dura di più. Scoperta in Australia
Semplicemente aggiungendo zucchero, scienziati australiani hanno
Batterie, dalle e-Bike agli impianti di accumulo di energia. Lions2Life arriva alla fase pilota
l Progetto finanziato da EIT Climate-KIC e partecipato da Erion insieme a ...
Le auto elettriche stanno iniziando a correre, anche in Italia
Eurac: anche i costi stanno scendendo, i prezzi delle batterie sono calati dell’85% dal 2011 a oggi
Le auto elettriche sono tutt’altro che una novità: il primo veicolo con motore elettrico è stato inventato in Scozia nel 1832, ovvero un terzo di secolo prima che...
Sistemi di accumulo in Italia, fino a 272 MW sul territorio
Al 31 marzo 2021 risultavano ben 43.784 sistemi installati sul territorio per una capacità massima di 333 MWh a cui si aggiungono i 250 MWh di impianti di Terna
Cresce il settore dello stoccaggio energetico nazionale ma l’attuale velocità non soddisfa le proiezioni al 2030. In realtà i sistemi di accumulo in Italia appaiono anche parecchio sotto al target che l’attuale PNIEC (a breve rivisto al rialzo) fissa per il 2023. Secondo il Piano in meno di un anno e mezzo dovremmo raggiungere una potenza installata di 8,4 GW, in termini di storage di rete o centralizzato. Oggi invece siamo a 7,4 GW, per lo più merito dei grandi impianti a pompaggio che da soli raggiungono una potenza di 7,3 GW. E per il 2030 i numeri dovrebbero lievitare a 17,4 GW con l’aiuto anche dello storage distribuito.
A ricordarlo è il report di Anie Rinnovabili che fornisce un panoramica del comparto aggiornata al 31 marzo 2021. Per quella data risultavano attivi nel paese 43.784 sistemi di accumulo elettrochimico distribuiti per una potenza complessiva di 212 MW e una capacità massima di 333 MWh. Di questi oltre 4mila sono quelli installati unicamente nei primi 3 mesi dell’anno. Il trend risulta in notevole crescita per numero, potenza e capacità di accumulo rispetto al primo trimestre del 2020. L’evoluzione di questo segmento è connesso direttamente ai trend del fotovoltaico di piccola taglia. Il 99,9% dei sistemi di accumulo installati in Italia risulta, infatti. abbinato ad un impianto fotovoltaico e di questi il 92% è abbinato ad un impianto di taglia residenziale. Al dato dello storage distribuito si aggiungono, infine le centrali elettrochimiche di Terna per altri 60 MW e 250 MWh. E solo 2 MW/3 MWh di elettrochimico centralizzato.
Cresce il settore dello stoccaggio energetico nazionale ma l’attuale velocità non soddisfa le proiezioni al 2030. In realtà i sistemi di accumulo in Italia appaiono anche parecchio sotto al target che l’attuale PNIEC (a breve rivisto al rialzo) fissa per il 2023. Secondo il Piano in meno di un anno e mezzo dovremmo raggiungere una potenza installata di 8,4 GW, in termini di storage di rete o centralizzato. Oggi invece siamo a 7,4 GW, per lo più merito dei grandi impianti a pompaggio che da soli raggiungono una potenza di 7,3 GW. E per il 2030 i numeri dovrebbero lievitare a 17,4 GW con l’aiuto anche dello storage distribuito.
A ricordarlo è il report di Anie Rinnovabili che fornisce un panoramica del comparto aggiornata al 31 marzo 2021. Per quella data risultavano attivi nel paese 43.784 sistemi di accumulo elettrochimico distribuiti per una potenza complessiva di 212 MW e una capacità massima di 333 MWh. Di questi oltre 4mila sono quelli installati unicamente nei primi 3 mesi dell’anno. Il trend risulta in notevole crescita per numero, potenza e capacità di accumulo rispetto al primo trimestre del 2020. L’evoluzione di questo segmento è connesso direttamente ai trend del fotovoltaico di piccola taglia. Il 99,9% dei sistemi di accumulo installati in Italia risulta, infatti. abbinato ad un impianto fotovoltaico e di questi il 92% è abbinato ad un impianto di taglia residenziale. Al dato dello storage distribuito si aggiungono, infine le centrali elettrochimiche di Terna per altri 60 MW e 250 MWh. E solo 2 MW/3 MWh di elettrochimico centralizzato.
Energy storage, tipologie di impianto e taglia
Quando si escludono i pompaggi, la tecnologia più diffusa risulta quella a ioni Litio (96,6% circa del totale), seguita dal Piombo (3,1% circa) e dai Supercondensatori (0,1%) al pari con le batterie a volano (0,1%). E poiché la maggior parte è connessa al fotovoltaico su piccola scala, la quasi totalità (98,6%) dei sistemi risulta di taglia sotto i 20 kWh con una netta prevalenza di quelli fino ai 5 kWh (42,6%) e di quelli compresi nel range tra 5 kWh e 10 kWh (40,5%).
Analizzando la tipologia di configurazione si registra uno spostamento delle nuove installazioni a favore di quelle “lato produzione in corrente continua” rispetto ai periodi precedenti. “I sistemi di accumulo – Spiega Anie Rinnovabili – sono prevalentemente installati lato produzione in corrente continua (72%) e tale configurazione sta registrando una crescita negli ultimi anni (+17% in confronto al 2020), a discapito degli accumuli installati post-produzione (-14% rispetto allo scorso anno)”. Per i sistemi installati lato produzione in corrente alternata, invece, si registra un decremento rispetto al 2020 del 3%.
Il report mostra anche che tutte le Regioni hanno consolidato un segno positivo rispetto al primo trimestre del 2020 relativamente al numero di installazioni, alla potenza e capacità installate. La Lombardia è il territorio con il maggior numero di impianti installati (13.102 SdA per una potenza di 56 MW e una capacità di 94 MWh) seguita dal Veneto (7.270 SdA per una potenza di 33 MW e una capacità di 57 MWh), dall’Emilia Romagna (4.605 SdA per una potenza di 24 MW e una capacità di 37 MWh) e dal Piemonte (3.183 SdA per una potenza di 24 MW e una capacità di 32 MWh).
fonte: www.rinnovabili.it
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Tutte le tecnologie che portano alla decarbonizzazione
La partita della decarbonizzazione dei sistemi energetici è una delle più importanti e strategiche dell’era presente. Rappresenta, infatti, una sfida destinata a condizionare l’evoluzione delle economie e delle società più avanzate negli anni a venire, a creare nuovi mercati, a coniugare i temi dello sviluppo e della tutela ambientale.
La decarbonizzazione non sarà però un pasto gratis. Né potrà avvenire dall’oggi al domani: richiederà un salto tecnologico capace di rendere disponibili nuove fonti di generazione energetica, nuove innovazioni abilitanti, nuovi paradigmi produttivi. Da portare a piena maturità prima del loro inserimento sul mercato.
Ma quali sono le tecnologie più importanti per definire le vie della transizione energetica e del superamento del carbonio? Nonostante la pandemia di Covid-19, vengono sempre più sviluppate nuove tecnologie volte a aumentare l’impatto delle fonti pulite sul contesto energetico contemporaneo, descritte anche dall’Agenzia Internazionale dell’Energia in un report dell’ottobre 2020.
Una prima innovazione arriva dalla disponibilità di reti di trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica resistenti e resilienti. Capaci di assicurare, grazie alle tecnologie innovative a disposizione e ai sensori IoT, il matching ideale tra domanda e offerta, tra generazione e consumo. CESI, società milanese leader mondiale nel testing e nella consulenza energetica, con un’esperienza pluridecennale nel campo dell’innovazione tecnologica, è tra le società che maggiormente puntano sullo sviluppo delle smart grids nei decenni a venire, testandole nel proprio Flex Power Grid Laboratory di Arnhem, in Olanda.
KEMA Labs (la Divisione di Testing, Ispezione e Certificazione del Gruppo CESI), entro cui questi laboratori sono incorporati, lavora anche a trovare tecnologie alternative al gas di esafluoruro di zolfo (SF6) per la gestione dei quadri delle reti ad alto voltaggio. Nelle apparecchiature di comando con isolamento in gas, CESI, coerentemente con la sua missione di aiutare le società clienti e partner a ottenere una completa decarbonizzazione, sta sviluppando tecnologie “verdi” per trovare alternative a un gas ritenuto importante per il settore energetico ma al tempo stesso dotato di un elevato impatto inquinante.
La necessità di aziende, governi e utilities di passare, nei mix energetici, dalle fonti fossili alle rinnovabili, nel contesto di una ciclicità non prevedibile della disponibilità di fonti per la generazione, impone poi la necessità di sviluppare tecnologie di stoccaggio all’altezza delle necessità dei sistemi. Questo per evitare dispersioni eccessive o asimmetrie dannose tra i momenti di picco di domanda e quelli di offerta di energia. Oggigiorno le tecnologie più diffuse, nota Energy Journal, magazine pubblicato da CESI sono basate su batterie elettrochimiche, che negli ultimi anni sono state oggetto di numerose innovazioni in termini di miglioramento di performance, permettendo al contempo di realizzare impianti con capacità sempre maggiori: un esempio è sicuramente dato dall’australiana CEP Energy nel Nuovo Galles del Sud, che intende costruire il più grande impianto di accumulo al mondo, con una capacità totale di 1,2 GW.
L’innovazione è il driver che sta creando anche altre forme di sviluppo in materia
Un’altra compagnia australiana, la Lavo, sta sviluppando sistemi di stoccaggio basati sull’idrogeno verde, ovvero ottenuto da fonti di energia rinnovabile. Separato dall’acqua per elettrolisi, esso può essere utilizzato nei cosiddetti settori “hard-to-abate”, come l’industria siderurgica e chimica. L’idrogeno come fattore di decarbonizzazione è oggi fortemente valorizzato nelle strategie nazionali energetiche di diversi Paesi, e pure l’Unione Europea ha proposto una strategia per una catena del valore dell’idrogeno nel Vecchio Continente.
Nuovi campi di applicazione per la decarbonizzazione riguardano infine il settore dei trasporti grazie alla mobilità sostenibile. Secondo un report Ispra, nel 2019 in Italia i trasporti sono stati responsabili del 23,4% delle emissioni totali di gas serra, con un aumento del 3,9% rispetto al 1990. In particolare, i consumi di gasolio e benzina hanno rappresentato circa l’88% del consumo totale dei trasporti su strada. La decarbonizzazione dei sistemi di trasporto può giocare un ruolo fondamentale nell’alleviare il peso dell’inquinamento da mezzi di trasporto. L’Italia, in quest’ottica, è indietro nella corsa a una diffusione strutturata di veicoli elettrici e a basso tasso di inquinamento.
“La vera sfida per facilitare la diffusione globale dei veicoli elettrici è, secondo l’Ad di CESI Matteo Codazzi, “lo sviluppo di una rete di infrastrutture di ricarica capillare e adatta tanto alle esigenze del cliente quanto della rete elettrica”. La tecnologia può contribuire ad aumentare l’interazione tra la rete in questione e i singoli veicoli attraverso lo sviluppo delle tecnologie per lo Smart Charging, “ovvero la possibilità di ottimizzare l’energia prelevata e immessa a seconda delle necessità del cliente e della rete elettrica”. Tecnologie, queste, che vengono testate e sviluppate nei laboratori KEMA Labs, al fine di contribuire a valutare la maturità e la sostenibilità dell’innovazione, vero volano per conseguire una strutturata decarbonizzazione. Obiettivo da coltivare pazientemente ma tutt’altro che utopico, grazie alle nuove frontiere aperte dall’innovazione continua e dalle sue applicazioni di mercato.
fonte: it.insideover.com
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Vedrà la luce in Sardegna la prima batteria alla CO2
Su progetto e tecnologia dell’italiana Energy Dome, l’innovativo impianto d’accumulo vanterà 2,5 MW di potenza e una capacità 4 MWh. Con la promessa di abbassare il costo livellato dell’energy storage nei prossimi anni
L’anidride carbonica potrebbe finalmente avere la possibilità di diventare una soluzione della crisi climatica anziché una delle cause. Come? Ad esempio attraverso l’innovativa “batteria alla CO2“, progettata e realizzata dall’italiana Energy Dome. Una soluzione all’avanguardia che potrebbe conservare l’energia a meno della metà del costo delle grandi batterie a ioni di litio. D’altra parte il biossido di carbonio, spiega l’azienda, costituisce il fluido perfetto per immagazzinare elettricità a costi contenuti. Rappresenta infatti uno dei pochi gas condensabili e conservabili come un liquido a pressione e temperatura ambiente.
La batteria alla CO2 rappresenta un’evoluzione del cosiddetto Liquid Air Energy Storage (LAES), tecnologia che utilizza l’elettricità per raffreddare l’aria fino a quando non si liquefa. Per fornire energia, i sistemi LAES riportano l’aria liquida allo stato gassoso, utilizzando quel gas per far girare una turbina e generare elettricità. In questo caso l’impianto di base è simile ma la soluzione di Energy Dome consente l’accumulo ad alta densità senza la necessità di impiegare temperature criogeniche.
Il primo sistema di questo genere sorgerà in Sardegna con una taglia di 2,5MWe e 4MWh, ma sarà progettato per consentire future espansioni di capacità. “Questo progetto dimostrativo – spiega la società – è pensato per essere gestito commercialmente e generare entrate operando sui mercati dell’energia e dei servizi ausiliari”. La tecnologia Energy Dome offre prestazioni eccezionali, raggiungendo un’efficienza di “round-trip” (ovvero da energia elettrica ad energia elettrica). E un costo di stoccaggio livellato (LCOS) altamente competitivi per accumuli da 3 a oltre 16 ore.
“L’impianto CO2 Battery Demo dimostrerà sia l’efficienza della tecnologia sia la capacità della tecnologia di fornire servizi energetici e di regolazione sulla rete elettrica, testando la tecnologia su scala rilevante e superando i rischi tecnici, che si riferiscono principalmente al rischio di integrazione dei componenti (TRL 9)”.
fonte: www.rinnovabili.it
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L’anidride carbonica potrebbe finalmente avere la possibilità di diventare una soluzione della crisi climatica anziché una delle cause. Come? Ad esempio attraverso l’innovativa “batteria alla CO2“, progettata e realizzata dall’italiana Energy Dome. Una soluzione all’avanguardia che potrebbe conservare l’energia a meno della metà del costo delle grandi batterie a ioni di litio. D’altra parte il biossido di carbonio, spiega l’azienda, costituisce il fluido perfetto per immagazzinare elettricità a costi contenuti. Rappresenta infatti uno dei pochi gas condensabili e conservabili come un liquido a pressione e temperatura ambiente.
La batteria alla CO2 rappresenta un’evoluzione del cosiddetto Liquid Air Energy Storage (LAES), tecnologia che utilizza l’elettricità per raffreddare l’aria fino a quando non si liquefa. Per fornire energia, i sistemi LAES riportano l’aria liquida allo stato gassoso, utilizzando quel gas per far girare una turbina e generare elettricità. In questo caso l’impianto di base è simile ma la soluzione di Energy Dome consente l’accumulo ad alta densità senza la necessità di impiegare temperature criogeniche.
Il primo sistema di questo genere sorgerà in Sardegna con una taglia di 2,5MWe e 4MWh, ma sarà progettato per consentire future espansioni di capacità. “Questo progetto dimostrativo – spiega la società – è pensato per essere gestito commercialmente e generare entrate operando sui mercati dell’energia e dei servizi ausiliari”. La tecnologia Energy Dome offre prestazioni eccezionali, raggiungendo un’efficienza di “round-trip” (ovvero da energia elettrica ad energia elettrica). E un costo di stoccaggio livellato (LCOS) altamente competitivi per accumuli da 3 a oltre 16 ore.
“L’impianto CO2 Battery Demo dimostrerà sia l’efficienza della tecnologia sia la capacità della tecnologia di fornire servizi energetici e di regolazione sulla rete elettrica, testando la tecnologia su scala rilevante e superando i rischi tecnici, che si riferiscono principalmente al rischio di integrazione dei componenti (TRL 9)”.
fonte: www.rinnovabili.it
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Sax Storage, la batteria domestica che fa a meno dell’inverter
Tra i finalisti del prestigioso dell’ees AWARD 2021 la straup tedesca si fa notare grazie ad un sistema d’accumulo domestico plug-and-play, dotato di controllo intelligente e privo di cobalto
Il fotovoltaico residenziale ha trovato negli ultimi anni un alleato fidato: l’energy storage. Gli impianti di accumulo permettono, infatti, di conservare l’energia prodotta e non utilizzata sul momento, per soddisfare le esigenze elettriche anche quando non splende più il sole. Tra i tanti prodotti arrivati sul mercato, fa capolino anche Sax Storage, batteria domestica della startup tedesca Sax Power. Il prodotto si è aggiudicato un posto in finale per l’ees AWARD 2021, il riconoscimento assegnato annualmente a quei prodotti e soluzioni all’avanguardia nel campo dello stoccaggio energetico.
Cosa ha di innovativo il sistema Sax Storage? La facilità di integrazione negli impianti fotovoltaici esistenti. Si tratta di una batteria domestica – disponibile anche in una versione “plug and play” – che fa a meno dell’inverter. Immagazzina quindi corrente continua, fornendo però elettricità sia in CA che in CC. La conversione non viene effettuata da transistor ma da un avanzato software di gestione che permette anche di bilanciare in modo ottimale lo stato di carica delle celle. Quelle più deboli non hanno quasi alcuna influenza sulle prestazioni dell’intera batteria.
“Il sistema SAX non necessita di un costoso inverter ibrido lato batteria nell’installazione”, spiega l’azienda sul proprio sito. “Basta collegarlo a una presa sicura utilizzando la tradizionale connessione via cavo. Ciò consente di risparmiare costi e spazi”. E grazie un’elettronica di potenza integrata, vanta un’efficienza del 99 per cento.
Inoltre non contiene cobalto. La batteria domestica di Sax Power impiega celle al litio ferro fosfato offrendo una potenza di 4,6 kW (3,7 kW nella versione plug-and-play), una capacità di 5,2 kWh, per un peso complessivo di 52 kg. Tuttavia può essere ampliata con moduli aggiuntivi fino a 15,6 kWh. Il sistema può anche comunicare via wireless con il contatore intelligente. Sax Power offre una garanzia di 10 anni per la sua nuova batterie domestica.
fonte: www.rinnovabili.it
Il fotovoltaico residenziale ha trovato negli ultimi anni un alleato fidato: l’energy storage. Gli impianti di accumulo permettono, infatti, di conservare l’energia prodotta e non utilizzata sul momento, per soddisfare le esigenze elettriche anche quando non splende più il sole. Tra i tanti prodotti arrivati sul mercato, fa capolino anche Sax Storage, batteria domestica della startup tedesca Sax Power. Il prodotto si è aggiudicato un posto in finale per l’ees AWARD 2021, il riconoscimento assegnato annualmente a quei prodotti e soluzioni all’avanguardia nel campo dello stoccaggio energetico.
Cosa ha di innovativo il sistema Sax Storage? La facilità di integrazione negli impianti fotovoltaici esistenti. Si tratta di una batteria domestica – disponibile anche in una versione “plug and play” – che fa a meno dell’inverter. Immagazzina quindi corrente continua, fornendo però elettricità sia in CA che in CC. La conversione non viene effettuata da transistor ma da un avanzato software di gestione che permette anche di bilanciare in modo ottimale lo stato di carica delle celle. Quelle più deboli non hanno quasi alcuna influenza sulle prestazioni dell’intera batteria.
“Il sistema SAX non necessita di un costoso inverter ibrido lato batteria nell’installazione”, spiega l’azienda sul proprio sito. “Basta collegarlo a una presa sicura utilizzando la tradizionale connessione via cavo. Ciò consente di risparmiare costi e spazi”. E grazie un’elettronica di potenza integrata, vanta un’efficienza del 99 per cento.
Inoltre non contiene cobalto. La batteria domestica di Sax Power impiega celle al litio ferro fosfato offrendo una potenza di 4,6 kW (3,7 kW nella versione plug-and-play), una capacità di 5,2 kWh, per un peso complessivo di 52 kg. Tuttavia può essere ampliata con moduli aggiuntivi fino a 15,6 kWh. Il sistema può anche comunicare via wireless con il contatore intelligente. Sax Power offre una garanzia di 10 anni per la sua nuova batterie domestica.
fonte: www.rinnovabili.it
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Una batteria ricaricabile in cemento per trasformare l’edilizia
Grazie alla ricerca della Chalmers University of Technology nasce un nuovo concept per lo stoccaggio elettrochimico che porterebbe aprire le porte all’integrazione delle batterie nelle strutture urbane
Immaginate interi edifici capaci di immagazzinare energia nelle proprie pareti, al pari di una gigantesca batteria ricaricabile. Grazie alla ricerca della Chalmers University of Technology, in Svezia, questa visione potrebbe un giorno divenire realtà. Qui infatti un gruppo di ricercatori del Dipartimento d’Architettura e Ingegneria Civile ha messo a punto un nuovo concept per l‘accumulo energetico in grado di fornire anche sostegno strutturale. Il risultato, tratteggiato nella rivista scientifica Building, è un’innovativa batteria ricaricabile in cemento con una densità energetica media di 7 Wh per metro quadrato.
La soluzione richiede una ricetta ad hoc. Per realizzare la speciale soluzione di stoccaggio si parte da una miscela a base di cemento con l’aggiunta di piccole quantità di fibre di carbonio. Tali elementi sono necessari per aumentarne la conduttività e la resistenza alla flessione. Il passo successivo richiede di incorporare alla miscela una rete in fibra di carbonio rivestita di metallo: ferro per l’anodo e nichel per il catodo. Al pari degli elettrodi tradizionali, questi trasportano gli elettroni avanti e indietro in fase di carica e scarica.
La ricetta finale è frutto di diverse sperimentazioni avviate per migliorare le ricerche sul tema. “Risultati di studi precedenti sulla tecnologia delle batterie in calcestruzzo avevano mostrato prestazioni molto basse”, spiega la dottoressa Emma Zhang. “Ci siamo resi conto che dovevamo pensare fuori dagli schemi, per trovare un altro modo per produrre l’elettrodo. L’idea che abbiamo sviluppato […] non è mai stata esplorata prima. Ora abbiamo la prova del concetto su scala di laboratorio”.
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Immaginate interi edifici capaci di immagazzinare energia nelle proprie pareti, al pari di una gigantesca batteria ricaricabile. Grazie alla ricerca della Chalmers University of Technology, in Svezia, questa visione potrebbe un giorno divenire realtà. Qui infatti un gruppo di ricercatori del Dipartimento d’Architettura e Ingegneria Civile ha messo a punto un nuovo concept per l‘accumulo energetico in grado di fornire anche sostegno strutturale. Il risultato, tratteggiato nella rivista scientifica Building, è un’innovativa batteria ricaricabile in cemento con una densità energetica media di 7 Wh per metro quadrato.
La soluzione richiede una ricetta ad hoc. Per realizzare la speciale soluzione di stoccaggio si parte da una miscela a base di cemento con l’aggiunta di piccole quantità di fibre di carbonio. Tali elementi sono necessari per aumentarne la conduttività e la resistenza alla flessione. Il passo successivo richiede di incorporare alla miscela una rete in fibra di carbonio rivestita di metallo: ferro per l’anodo e nichel per il catodo. Al pari degli elettrodi tradizionali, questi trasportano gli elettroni avanti e indietro in fase di carica e scarica.
La ricetta finale è frutto di diverse sperimentazioni avviate per migliorare le ricerche sul tema. “Risultati di studi precedenti sulla tecnologia delle batterie in calcestruzzo avevano mostrato prestazioni molto basse”, spiega la dottoressa Emma Zhang. “Ci siamo resi conto che dovevamo pensare fuori dagli schemi, per trovare un altro modo per produrre l’elettrodo. L’idea che abbiamo sviluppato […] non è mai stata esplorata prima. Ora abbiamo la prova del concetto su scala di laboratorio”.
Credits: Chalmers University of Technology
La nuova batteria ricaricabile in cemento ha una densità di energia di 7 Wh per metro quadrato o 0,8 Wh per litro. Valori che secondo il team, guidato dal professor Luping Tang, potrebbero rivelarsi più di 10 volte maggiori rispetto ai precedenti tentativi. E sebbene si tratti di prestazioni ancora molto basse rispetto ai dispostitivi di accumulo commerciale, la possibilità di essere scalata per formare strutture massicce potrebbe aiutare a contrastare la sua capacità limitata. “Potrebbe anche essere accoppiata – suggerisce Zhang – con pannelli solari per fornire energia, ad esempio, ai sistemi di monitoraggio in autostrade o ponti”.
Ovviamente l’idea è ancora in una fase iniziale. Il gruppo deve risolvere diverse questioni tecniche prima di pensare alla commercializzazione inclusa l’estensione della vita utile e lo sviluppo di tecniche di riciclaggio.
fonte: www.rinnovabili.it
La nuova batteria ricaricabile in cemento ha una densità di energia di 7 Wh per metro quadrato o 0,8 Wh per litro. Valori che secondo il team, guidato dal professor Luping Tang, potrebbero rivelarsi più di 10 volte maggiori rispetto ai precedenti tentativi. E sebbene si tratti di prestazioni ancora molto basse rispetto ai dispostitivi di accumulo commerciale, la possibilità di essere scalata per formare strutture massicce potrebbe aiutare a contrastare la sua capacità limitata. “Potrebbe anche essere accoppiata – suggerisce Zhang – con pannelli solari per fornire energia, ad esempio, ai sistemi di monitoraggio in autostrade o ponti”.
Ovviamente l’idea è ancora in una fase iniziale. Il gruppo deve risolvere diverse questioni tecniche prima di pensare alla commercializzazione inclusa l’estensione della vita utile e lo sviluppo di tecniche di riciclaggio.
fonte: www.rinnovabili.it
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Transizione ecologica e materie prime: una sfida che si può vincere
L'aumento della domanda delle materie prime per la transizione ecologica: criticità e possibili soluzioni.
Se i due secoli passati hanno visto il progressivo imporsi dei combustibili fossili, il Ventunesimo vedrà l’affermazione di nuove tecnologie, dalle rinnovabili alla mobilità elettrica, necessarie per il processo globale di decarbonizzazione.
Una trasformazione che avrà un forte impatto sulle materie prime necessarie e un contemporaneo drastico calo di carbone, petrolio e gas.
Negli ultimi anni si è registrato un crescente attivismo da parte di Europa e Usa per contrastare il dominio di alcuni paesi, e in particolare della Cina che controlla anche le fasi della lavorazione di molti minerali con quote che vanno dal 35% nel caso del nickel al 50-70% per litio e cobalto, fino al 90% per le terre rare.
Ed è significativo il fatto che la IEA, nata per garantire la sicurezza degli approvvigionamenti petroliferi, ora stia analizzando anche le problematiche delle materie prime in relazione alla loro concentrazione geografica e alla possibile volatilità dei prezzi.
Lo “Special Report Minerals in Clean Energy Transitions”, pubblicato dalla IEA all’inizio di maggio, affronta le criticità che potranno emergere se non affrontate con tempismo e intelligenza.
In uno scenario in linea con l’Accordo di Parigi, le quote necessarie per soddisfare le nuove tecnologie faranno crescere, infatti, in modo significativo la domanda complessiva di molti minerali.
Nel corso dei prossimi due decenni la transizione green potrebbe arrivare ad assorbire il 40% del mercato mondiale del rame e delle terre rare, il 60-70% nel caso di nickel e cobalto e quasi il 90% per il litio.
L’innovazione tecnologica e il ricorso al riciclo potranno contribuire ad affrontare le nuove sfide.
Per esempio la quantità di litio per kWh nelle batterie è destinata a dimezzarsi entro il 2030. Tesla poi ha deciso di eliminare il cobalto e il nichel utilizzando batterie LFP (litio, ferro, fosfato) e si stanno sperimentando motori elettrici che non impiegano terre rare.
D’altra parte, lo scorso dicembre la UE ha proposto misure per la sostenibilità delle batterie prevedendo tra l’altro l’introduzione di contenuti minimi di materiali non riciclabili.
Nel 2030, il 5% del litio, il 17% del cobalto e il 4% del nichel necessari per la produzione di batterie per veicoli elettrici dovrebbero essere ottenuti da batterie europee riciclate. Nel 2035, queste quote dovrebbero aumentare al 22% per il litio e il nichel e al 65% per il cobalto.
Sempre per rimanere in Europa, un altro sforzo è rivolto all’approvvigionamento di risorse critiche.
La tabella, riportata nel rapporto “From dirty oil to clean batteries” di Transport&Environment dello scorso marzo, evidenzia come il nostro Continente possa ottenere risultati interessanti (e diversi investimenti sono in effetti già in corso).
Ci troviamo dunque di fronte a sfide che dovranno essere affrontate con la necessaria incisività su più versanti.
Purtroppo c’è chi non ha perso occasione per utilizzare anche il rapporto IEA per cercare di mettere in discussione le tecnologie green.
È il caso di un articolo comparso il 7 maggio sul sito del Sole24ore, che termina con questa ‘illuminante’ riflessione: “Per concludere, diventa sempre più urgente smantellare la narrativa mitologica che si è costruita intorno alle energie rinnovabili e all’auto elettrica perché, con tutta probabilità, la soluzione alla crisi ambientale arriverà da altre tecnologie. Magari, chissà, tecnologie alimentate dai combustibili fossili o dall’energia nucleare”.
Una posizione che ricorda quella di Hiroo Onoda, il militare giapponese trovato nel 1974 nella giungla di un isola filippina che riteneva di essere ancora in piena seconda guerra mondiale.
Peraltro, la riflessione finale è in netto contrasto con quella dello stesso Direttore esecutivo della IEA, Fatih Birol, che dichiara: “Le sfide non sono insormontabili e i minerali critici non minano le ragioni per l’energia pulita. Sebbene l’estrazione di minerali sia relativamente ad alta intensità di emissioni, le emissioni del ciclo di vita dei veicoli elettrici oggi sono circa la metà di quelle di un’auto tradizionale e solo 1/4 utilizzando elettricità pulita”.
fonte: www.qualenergia.it
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Se i due secoli passati hanno visto il progressivo imporsi dei combustibili fossili, il Ventunesimo vedrà l’affermazione di nuove tecnologie, dalle rinnovabili alla mobilità elettrica, necessarie per il processo globale di decarbonizzazione.
Una trasformazione che avrà un forte impatto sulle materie prime necessarie e un contemporaneo drastico calo di carbone, petrolio e gas.
Negli ultimi anni si è registrato un crescente attivismo da parte di Europa e Usa per contrastare il dominio di alcuni paesi, e in particolare della Cina che controlla anche le fasi della lavorazione di molti minerali con quote che vanno dal 35% nel caso del nickel al 50-70% per litio e cobalto, fino al 90% per le terre rare.
Ed è significativo il fatto che la IEA, nata per garantire la sicurezza degli approvvigionamenti petroliferi, ora stia analizzando anche le problematiche delle materie prime in relazione alla loro concentrazione geografica e alla possibile volatilità dei prezzi.
Lo “Special Report Minerals in Clean Energy Transitions”, pubblicato dalla IEA all’inizio di maggio, affronta le criticità che potranno emergere se non affrontate con tempismo e intelligenza.
In uno scenario in linea con l’Accordo di Parigi, le quote necessarie per soddisfare le nuove tecnologie faranno crescere, infatti, in modo significativo la domanda complessiva di molti minerali.
Nel corso dei prossimi due decenni la transizione green potrebbe arrivare ad assorbire il 40% del mercato mondiale del rame e delle terre rare, il 60-70% nel caso di nickel e cobalto e quasi il 90% per il litio.
L’innovazione tecnologica e il ricorso al riciclo potranno contribuire ad affrontare le nuove sfide.
Per esempio la quantità di litio per kWh nelle batterie è destinata a dimezzarsi entro il 2030. Tesla poi ha deciso di eliminare il cobalto e il nichel utilizzando batterie LFP (litio, ferro, fosfato) e si stanno sperimentando motori elettrici che non impiegano terre rare.
D’altra parte, lo scorso dicembre la UE ha proposto misure per la sostenibilità delle batterie prevedendo tra l’altro l’introduzione di contenuti minimi di materiali non riciclabili.
Nel 2030, il 5% del litio, il 17% del cobalto e il 4% del nichel necessari per la produzione di batterie per veicoli elettrici dovrebbero essere ottenuti da batterie europee riciclate. Nel 2035, queste quote dovrebbero aumentare al 22% per il litio e il nichel e al 65% per il cobalto.
Sempre per rimanere in Europa, un altro sforzo è rivolto all’approvvigionamento di risorse critiche.
La tabella, riportata nel rapporto “From dirty oil to clean batteries” di Transport&Environment dello scorso marzo, evidenzia come il nostro Continente possa ottenere risultati interessanti (e diversi investimenti sono in effetti già in corso).
Ci troviamo dunque di fronte a sfide che dovranno essere affrontate con la necessaria incisività su più versanti.
Purtroppo c’è chi non ha perso occasione per utilizzare anche il rapporto IEA per cercare di mettere in discussione le tecnologie green.
È il caso di un articolo comparso il 7 maggio sul sito del Sole24ore, che termina con questa ‘illuminante’ riflessione: “Per concludere, diventa sempre più urgente smantellare la narrativa mitologica che si è costruita intorno alle energie rinnovabili e all’auto elettrica perché, con tutta probabilità, la soluzione alla crisi ambientale arriverà da altre tecnologie. Magari, chissà, tecnologie alimentate dai combustibili fossili o dall’energia nucleare”.
Una posizione che ricorda quella di Hiroo Onoda, il militare giapponese trovato nel 1974 nella giungla di un isola filippina che riteneva di essere ancora in piena seconda guerra mondiale.
Peraltro, la riflessione finale è in netto contrasto con quella dello stesso Direttore esecutivo della IEA, Fatih Birol, che dichiara: “Le sfide non sono insormontabili e i minerali critici non minano le ragioni per l’energia pulita. Sebbene l’estrazione di minerali sia relativamente ad alta intensità di emissioni, le emissioni del ciclo di vita dei veicoli elettrici oggi sono circa la metà di quelle di un’auto tradizionale e solo 1/4 utilizzando elettricità pulita”.
fonte: www.qualenergia.it
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La nuova batteria senza metalli che si degrada on demand
Un team multidisciplinare di ricercatori della Texas A&M University ha creato una batteria ricaricabile organica che, a fine vita, può semplicemente essere “sciolta” nelle sue componenti originali
Cambiare la chimica delle batterie per renderle più sostenibili e facilmente riciclabili. Questo l’obiettivo della ricerca condotta da un team della Texas A&M University e pubblicata nel numero di maggio di Nature (testo in inglese). Il gruppo ha messo a punto una piattaforma tecnologica per dispositivi d’accumulo privi di cobalto e litio. E il segreto è nuovamente nella chimica organica.
La nuova batteria senza metalli utilizza, infatti, una struttura a radicali polipeptidici. Nel dettaglio, il gruppo ha impiegato catene di amminoacidi elettrochimicamente attive, chiamate polipeptidi attivi redox, per costruire i due elettrodi. “Allontanandoci dal litio e lavorando con questi polipeptidi, che non sono altro che i componenti delle proteine, evitiamo di dover estrarre metalli preziosi. Offrendo anche nuove opportunità per alimentare dispositivi elettronici indossabili o impiantabili”, ha affermato la dott.ssa Karen Wooley, professoressa presso il dipartimento di chimica.
Durante i test, la batteria senza metalli ha soddisfatto un paio di requisiti importanti. Innanzitutto, gli elettrodi hanno svolto il loro lavoro di materiali attivi, rimanendo stabili per tutto il tempo. Inoltre, i componenti della batteria possono essere facilmente degradati, al momento del bisogno, in condizioni acide. Il processo permette di rilasciare gli amminoacidi e re-impiegarli. E in maniera completamente innocua per l’ambiente.
Il risultato sono dunque unità degradabili, riciclabili, non tossiche e più sicure “su tutta la linea”. “Il grosso problema con le batterie agli ioni di litio in questo momento è che non vengono riciclate nella misura di cui avremo bisogno per la futura economia dell’e-mobility“, ha aggiunto dott.ssa Jodie Lutkenhaus. La ricerca è solo allo stadio iniziale, ma il team è convinto di aver compiuto un primo passo promettente nello sviluppo di innovative batterie sostenibili. Il futuro obiettivo? Migliorare ulteriormente il design con l’aiuto dell’apprendimento automatico.
fonte: www.rinnovabili.it
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Cambiare la chimica delle batterie per renderle più sostenibili e facilmente riciclabili. Questo l’obiettivo della ricerca condotta da un team della Texas A&M University e pubblicata nel numero di maggio di Nature (testo in inglese). Il gruppo ha messo a punto una piattaforma tecnologica per dispositivi d’accumulo privi di cobalto e litio. E il segreto è nuovamente nella chimica organica.
La nuova batteria senza metalli utilizza, infatti, una struttura a radicali polipeptidici. Nel dettaglio, il gruppo ha impiegato catene di amminoacidi elettrochimicamente attive, chiamate polipeptidi attivi redox, per costruire i due elettrodi. “Allontanandoci dal litio e lavorando con questi polipeptidi, che non sono altro che i componenti delle proteine, evitiamo di dover estrarre metalli preziosi. Offrendo anche nuove opportunità per alimentare dispositivi elettronici indossabili o impiantabili”, ha affermato la dott.ssa Karen Wooley, professoressa presso il dipartimento di chimica.
Durante i test, la batteria senza metalli ha soddisfatto un paio di requisiti importanti. Innanzitutto, gli elettrodi hanno svolto il loro lavoro di materiali attivi, rimanendo stabili per tutto il tempo. Inoltre, i componenti della batteria possono essere facilmente degradati, al momento del bisogno, in condizioni acide. Il processo permette di rilasciare gli amminoacidi e re-impiegarli. E in maniera completamente innocua per l’ambiente.
Il risultato sono dunque unità degradabili, riciclabili, non tossiche e più sicure “su tutta la linea”. “Il grosso problema con le batterie agli ioni di litio in questo momento è che non vengono riciclate nella misura di cui avremo bisogno per la futura economia dell’e-mobility“, ha aggiunto dott.ssa Jodie Lutkenhaus. La ricerca è solo allo stadio iniziale, ma il team è convinto di aver compiuto un primo passo promettente nello sviluppo di innovative batterie sostenibili. Il futuro obiettivo? Migliorare ulteriormente il design con l’aiuto dell’apprendimento automatico.
fonte: www.rinnovabili.it
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Batterie di accumulo, è possibile “resuscitare” il litio
Un gruppo di scienziati ha messo a punto una strategia per ripristinare il cosiddetto “litio morto”, responsabile della instabilità termica e del decadimento di capacità nella batterie ricaricabili
Uno dei motivi di tale decadimento è l’inattivazione del litio stesso. In alcune batterie di accumulo si innescano meccanismi di degradazione a livello dell’anodo che portano alla formazione del cosiddetto “litio morto”, materiale isolato e inattivo. La diretta conseguenza è una riduzione dell’efficienza coulombica, influendo su prestazioni e durata della batteria.
I ricercatori della Zhejiang University of Technology in Cina e dell’Argonne National Laboratory negli Stati Uniti hanno trovato una strategia per “resuscitarlo”. Il processo, delineato in un articolo pubblicato su Nature Energy (testo in inglese), si basa su una reazione chimica nota come ossidoriduzione (redox) dello iodio. Lo studio si è focalizzato sull’interfase solido-elettrolita (SEI), strato passivante e isolante che viene prodotto sull’anodo delle batterie di accumulo agli ioni di litio durante i primi cicli di carica. Il SEI svolge un ruolo cruciale nel garantire l’efficienza, la stabilità e la sicurezza delle batterie.
In una tipica cella a unioni di litio con un convenzionale anodo in grafite, questa interfase è composta da fluoruro di litio (LiF), combinato con carbonato di litio (Li2CO3), alchil carbonato e altre sostanze. Studi recenti hanno dimostrato che nelle batterie con anodo al litio metallico, il SEI è costituito principalmente da ossido di litio (Li2O), piuttosto che da LiF. In questa tipologia di batterie la formazione di litio inattivo è un problema più frequente. Tuttavia, i potenziali vantaggi che offre come ricaricabile (es. elevata densità di carica) ne fanno il più papabile erede della tradizionale tecnologia agli ioni.
Nel loro articolo, Chengbin Jin e colleghi hanno cercato di quantificare la quantità di Li2O nello strato SEI formato sugli anodi metallici. Inoltre, hanno studiato il ruolo delle interfase nella produzione di litio morto. I risultati raccolti dal gruppo suggeriscono che una perdita di litio nel SEI e la presenza di dendriti aghiformi rotti sono le cause principali del decadimento delle prestazioni. Per ripristinare il tutto hanno utilizzato una reazione di ossidoriduzione.
“Presentiamo un metodo di ripristino del litio basato su una serie di reazioni redox dello iodio che coinvolgono principalmente I3−/I−“, hanno spiegato i ricercatori nel loro articolo. “Utilizzando una capsula ospite in biochar per lo iodio, dimostriamo che l’ossidoriduzione […] avviene spontaneamente, ringiovanendo efficacemente il litio compensado la perdita”.
Utilizzando questa strategia di progettazione il gruppo ha creato una cella con pochissimo litio nell’anodo, una durata di vita di 1.000 cicli ed un’efficienza coloumbica del 99,9%. In futuro, la strategia potrebbe portare a nuove batterie al litio metallico con prestazioni migliori o essere impiegata per estendere la vita di quelle a ioni di litio.
fonte: www.rinnovabili.it
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Uno dei motivi di tale decadimento è l’inattivazione del litio stesso. In alcune batterie di accumulo si innescano meccanismi di degradazione a livello dell’anodo che portano alla formazione del cosiddetto “litio morto”, materiale isolato e inattivo. La diretta conseguenza è una riduzione dell’efficienza coulombica, influendo su prestazioni e durata della batteria.
I ricercatori della Zhejiang University of Technology in Cina e dell’Argonne National Laboratory negli Stati Uniti hanno trovato una strategia per “resuscitarlo”. Il processo, delineato in un articolo pubblicato su Nature Energy (testo in inglese), si basa su una reazione chimica nota come ossidoriduzione (redox) dello iodio. Lo studio si è focalizzato sull’interfase solido-elettrolita (SEI), strato passivante e isolante che viene prodotto sull’anodo delle batterie di accumulo agli ioni di litio durante i primi cicli di carica. Il SEI svolge un ruolo cruciale nel garantire l’efficienza, la stabilità e la sicurezza delle batterie.
In una tipica cella a unioni di litio con un convenzionale anodo in grafite, questa interfase è composta da fluoruro di litio (LiF), combinato con carbonato di litio (Li2CO3), alchil carbonato e altre sostanze. Studi recenti hanno dimostrato che nelle batterie con anodo al litio metallico, il SEI è costituito principalmente da ossido di litio (Li2O), piuttosto che da LiF. In questa tipologia di batterie la formazione di litio inattivo è un problema più frequente. Tuttavia, i potenziali vantaggi che offre come ricaricabile (es. elevata densità di carica) ne fanno il più papabile erede della tradizionale tecnologia agli ioni.
Nel loro articolo, Chengbin Jin e colleghi hanno cercato di quantificare la quantità di Li2O nello strato SEI formato sugli anodi metallici. Inoltre, hanno studiato il ruolo delle interfase nella produzione di litio morto. I risultati raccolti dal gruppo suggeriscono che una perdita di litio nel SEI e la presenza di dendriti aghiformi rotti sono le cause principali del decadimento delle prestazioni. Per ripristinare il tutto hanno utilizzato una reazione di ossidoriduzione.
“Presentiamo un metodo di ripristino del litio basato su una serie di reazioni redox dello iodio che coinvolgono principalmente I3−/I−“, hanno spiegato i ricercatori nel loro articolo. “Utilizzando una capsula ospite in biochar per lo iodio, dimostriamo che l’ossidoriduzione […] avviene spontaneamente, ringiovanendo efficacemente il litio compensado la perdita”.
Utilizzando questa strategia di progettazione il gruppo ha creato una cella con pochissimo litio nell’anodo, una durata di vita di 1.000 cicli ed un’efficienza coloumbica del 99,9%. In futuro, la strategia potrebbe portare a nuove batterie al litio metallico con prestazioni migliori o essere impiegata per estendere la vita di quelle a ioni di litio.
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Batterie auto elettriche: tipologie, vantaggi e durata
Batterie per auto elettriche: come funzionano, tipologie, vantaggi e durata nel tempo di queste irrinunciabili componenti.
Orientarsi in questo universo non è semplice, anche perché ogni produttore garantisce delle innovazioni specifiche per aumentare la capacità di carica, l’autonomia e ridurre il più possibile i tempi di ricarica. Di seguito, qualche informazione utile.
Batterie per auto elettriche: come funzionano
Le batterie per auto elettriche non si differenziano molto, a livello di funzionamento, dalle analoghe componenti incluse in molti strumenti di uso quotidiano, dagli smartphone a molti altri dispostivi. Grazie a una reazione chimica, viene non solo prodotta energia elettrica, ma quest’ultima può essere anche immagazzinata.
Così come qualsiasi altra batteria, si può semplificare il concetto alla base come quello di una comunissima pila. Grazie a specifiche reazioni chimiche, un anodo cede un flusso di elettroni a un catodo, sfruttando un elettrolita. Quest’ultimo può essere liquido – come nella maggior parte delle batterie oggi in commercio – oppure solido. Non a caso chiamate “batterie allo stato solido”, rappresentano una grande scommessa per il futuro: sono infatti in grado di accumulare grandi quantità di energia e, di conseguenza, di estendere sensibilmente l’autonomia del veicolo.
Batterie: le tipologie
Sono diverse le tipologie di batterie che possono essere presenti all’interno di una vettura, sia classica che elettrica. Nel primo caso, la componente viene utilizzata per alimentare dispositivi interni all’abitacolo, nonché per la fase di avviamento del motore e garantire l’illuminazione di fari e altre luci montate sul veicolo. Nel secondo alimentano invece il motore, oltre che ad assolvere a tutte le altre funzioni già elencate. Fra i più comuni tipi di accumulatori, si elencano:
Batterie al piombo: tra le prime batterie inventate, già ormai più di un secolo fa, hanno rappresentato le candidate ideali per i primi esperimenti di mobilità elettrica negli anni ’90. Con un’autonomia di poco più di 100 chilometri e tempi di ricarica oltre le 10 ore, oggi vengono usate perlopiù per piccoli mezzi da lavoro;
Batterie al nichel-metallo: note anche come NiMH, sono molto apprezzate per la loro durata nel tempo, anche se l’autonomia non è delle migliori a oggi raggiunte. Montate sulle prime auto elettriche moderne, soffrono però di problematiche relative all’autonomia: perdono capacità con il crescere dei cicli di ricarica;
Batterie agli ioni di litio: oggi le più diffuse non solo sulle auto elettriche, ma anche su una lunga serie di dispositivi elettronici, offrono una buona capacità e tempi di ricarica sempre più ridotti. Alcuni produttori hanno addirittura raggiunto livelli di autonomia record – basti pensare a Tesla e alla soglia delle 400 miglia – e i tempi di alimentazione si riducono sempre di più. La loro efficienza varia però a seconda della temperatura, mentre la capacità diminuisce lentamente con i cicli di carica;
Batterie al litio allo stato solido: evoluzione delle precedenti, rappresentano oggi una vera e propria sfida per il mercato. L’elettrolita non è più liquido ma solito: in questo modo si aumenta la densità energetica della componente, garantendo un’autonomia più generosa.
Orientarsi in questo universo non è semplice, anche perché ogni produttore garantisce delle innovazioni specifiche per aumentare la capacità di carica, l’autonomia e ridurre il più possibile i tempi di ricarica. Di seguito, qualche informazione utile.
Batterie per auto elettriche: come funzionano
Le batterie per auto elettriche non si differenziano molto, a livello di funzionamento, dalle analoghe componenti incluse in molti strumenti di uso quotidiano, dagli smartphone a molti altri dispostivi. Grazie a una reazione chimica, viene non solo prodotta energia elettrica, ma quest’ultima può essere anche immagazzinata.
Così come qualsiasi altra batteria, si può semplificare il concetto alla base come quello di una comunissima pila. Grazie a specifiche reazioni chimiche, un anodo cede un flusso di elettroni a un catodo, sfruttando un elettrolita. Quest’ultimo può essere liquido – come nella maggior parte delle batterie oggi in commercio – oppure solido. Non a caso chiamate “batterie allo stato solido”, rappresentano una grande scommessa per il futuro: sono infatti in grado di accumulare grandi quantità di energia e, di conseguenza, di estendere sensibilmente l’autonomia del veicolo.
Batterie: le tipologie
Sono diverse le tipologie di batterie che possono essere presenti all’interno di una vettura, sia classica che elettrica. Nel primo caso, la componente viene utilizzata per alimentare dispositivi interni all’abitacolo, nonché per la fase di avviamento del motore e garantire l’illuminazione di fari e altre luci montate sul veicolo. Nel secondo alimentano invece il motore, oltre che ad assolvere a tutte le altre funzioni già elencate. Fra i più comuni tipi di accumulatori, si elencano:
Batterie al piombo: tra le prime batterie inventate, già ormai più di un secolo fa, hanno rappresentato le candidate ideali per i primi esperimenti di mobilità elettrica negli anni ’90. Con un’autonomia di poco più di 100 chilometri e tempi di ricarica oltre le 10 ore, oggi vengono usate perlopiù per piccoli mezzi da lavoro;
Batterie al nichel-metallo: note anche come NiMH, sono molto apprezzate per la loro durata nel tempo, anche se l’autonomia non è delle migliori a oggi raggiunte. Montate sulle prime auto elettriche moderne, soffrono però di problematiche relative all’autonomia: perdono capacità con il crescere dei cicli di ricarica;
Batterie agli ioni di litio: oggi le più diffuse non solo sulle auto elettriche, ma anche su una lunga serie di dispositivi elettronici, offrono una buona capacità e tempi di ricarica sempre più ridotti. Alcuni produttori hanno addirittura raggiunto livelli di autonomia record – basti pensare a Tesla e alla soglia delle 400 miglia – e i tempi di alimentazione si riducono sempre di più. La loro efficienza varia però a seconda della temperatura, mentre la capacità diminuisce lentamente con i cicli di carica;
Batterie al litio allo stato solido: evoluzione delle precedenti, rappresentano oggi una vera e propria sfida per il mercato. L’elettrolita non è più liquido ma solito: in questo modo si aumenta la densità energetica della componente, garantendo un’autonomia più generosa.
Durata
Così come già accennato, oggi gli accumulatori più utilizzati per le auto elettriche sono quelli agli ioni di litio, in attesa che le batterie allo stato solido vengano distribuite su larga scala. Queste ultime vedono un ciclo di vita esteso e anche una buona capacità di utilizzo. Tendono infatti a ridurre la propria capacità di carica tra i sei e gli otto anni di utilizzo, per poi trovare altra vita altrove.
Quando la capacità di carica scende a livelli non più sufficienti per il corretto funzionamento della vettura e per garantire l’autonomia, le batterie delle auto elettriche possono essere sostituite e riutilizzate per gli impianti domestici. Ad esempio in abbinato a pannelli solari, per recuperare energia preziose per la casa anche per altro 10-15 anni dopo la rimozione dalle quattro ruote.
Costi e manutenzione
Il pacco batteria purtroppo rappresenta ancora una delle componenti più costose di un’automobile alimentata a energia elettrica. Oggi la media mondiale è di circa 100 dollari per kWh, di conseguenza per una vettura utilitario o un city car pesano sul listino di 3.000-4.000 euro.
La manutenzione è molto ridotta, fatta eccezione per la sostituzione al termine del ciclo di vita.
fonte: www.greenstyle.it
Così come già accennato, oggi gli accumulatori più utilizzati per le auto elettriche sono quelli agli ioni di litio, in attesa che le batterie allo stato solido vengano distribuite su larga scala. Queste ultime vedono un ciclo di vita esteso e anche una buona capacità di utilizzo. Tendono infatti a ridurre la propria capacità di carica tra i sei e gli otto anni di utilizzo, per poi trovare altra vita altrove.
Quando la capacità di carica scende a livelli non più sufficienti per il corretto funzionamento della vettura e per garantire l’autonomia, le batterie delle auto elettriche possono essere sostituite e riutilizzate per gli impianti domestici. Ad esempio in abbinato a pannelli solari, per recuperare energia preziose per la casa anche per altro 10-15 anni dopo la rimozione dalle quattro ruote.
Costi e manutenzione
Il pacco batteria purtroppo rappresenta ancora una delle componenti più costose di un’automobile alimentata a energia elettrica. Oggi la media mondiale è di circa 100 dollari per kWh, di conseguenza per una vettura utilitario o un city car pesano sul listino di 3.000-4.000 euro.
La manutenzione è molto ridotta, fatta eccezione per la sostituzione al termine del ciclo di vita.
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Batterie e materie prime, il riciclo può fornire il 65% del cobalto
Un nuovo studio T&E mostra come le pratiche di riciclo delle batterie auto possano ridurre drasticamente l’importazione dei metalli preziosi e la dipendenza da Paesi terzi. E al resto penseranno i progressi nell’efficienza.
Gran parte del fabbisogno europeo di materie prime per le batterie dei veicoli elettrici può provenire dal riciclo degli stessi dispositivi a fine vita. A riferirlo è il nuovo studio di Transport & Environment secondo cui nel 2035, oltre un quinto del litio e del nichel e un più della metà del cobalto necessario all’accumulo potrebbe provenire da batterie “esauste”. Una pratica che combinata con i miglioramenti della densità della batteria, ridurrà l’impatto dell’estrazione di questi metalli e la dipendenza europea dalle importazioni.
Il rapporto di T&E valuta la quantità di materie prime necessarie per produrre batterie delle e-car oggi e in futuro, tenendo conto degli avanzamenti tecnologici. E confronta il dato con le materie prime necessarie per far funzionare un’auto a combustibili fossili.
Secondo l’obiettivo proposto dalla stessa Commissione europea nel 2030, il 5% di litio, il 17% di cobalto e il 4% di nichel necessari per la produzione di batterie auto possono essere ottenuti dal riciclo. Nel 2035, le percentuali potrebbero aumentare al 22% per litio e nichel e al 65% per il cobalto.
“A differenza delle odierne auto alimentate a combustibili fossili – spiega Lucien Mathieu, analista di T&E – le batterie delle e-car fanno parte di un ciclo di economia circolare in cui i materiali possono essere riutilizzati e recuperati”. Si tratta di un passaggio fondamentale “per ridurre la pressione sulla domanda primaria di materiali vergini e, in ultima analisi, limitare gli impatti che l’estrazione delle materie prime può avere sull’ambiente e sulle comunità”.
Allo stesso tempo, i miglioramenti nella densità energetica ridurranno la domanda dei metalli preziosi. Si stima che da oggi al 2030, i progressi in questo campo dimezzeranno la quantità di litio necessaria per produrre una batteria EV. Nel contempo, la quantità di cobalto richiesta diminuirà di oltre tre quarti e il nichel di circa un quinto.
Ciò avrà un impatto significativo sulla dipendenza dalle risorse, afferma l’associazione. L’UE , infatti, attualmente importa il 96% della sua fornitura di petrolio greggio; il che significa che la sua dipendenza dalle materie prime per le batterie sarà 10 volte inferiore nel 2030 rispetto al petrolio.
fonte: www.rinnovabili.it
Gran parte del fabbisogno europeo di materie prime per le batterie dei veicoli elettrici può provenire dal riciclo degli stessi dispositivi a fine vita. A riferirlo è il nuovo studio di Transport & Environment secondo cui nel 2035, oltre un quinto del litio e del nichel e un più della metà del cobalto necessario all’accumulo potrebbe provenire da batterie “esauste”. Una pratica che combinata con i miglioramenti della densità della batteria, ridurrà l’impatto dell’estrazione di questi metalli e la dipendenza europea dalle importazioni.
Il rapporto di T&E valuta la quantità di materie prime necessarie per produrre batterie delle e-car oggi e in futuro, tenendo conto degli avanzamenti tecnologici. E confronta il dato con le materie prime necessarie per far funzionare un’auto a combustibili fossili.
Secondo l’obiettivo proposto dalla stessa Commissione europea nel 2030, il 5% di litio, il 17% di cobalto e il 4% di nichel necessari per la produzione di batterie auto possono essere ottenuti dal riciclo. Nel 2035, le percentuali potrebbero aumentare al 22% per litio e nichel e al 65% per il cobalto.
“A differenza delle odierne auto alimentate a combustibili fossili – spiega Lucien Mathieu, analista di T&E – le batterie delle e-car fanno parte di un ciclo di economia circolare in cui i materiali possono essere riutilizzati e recuperati”. Si tratta di un passaggio fondamentale “per ridurre la pressione sulla domanda primaria di materiali vergini e, in ultima analisi, limitare gli impatti che l’estrazione delle materie prime può avere sull’ambiente e sulle comunità”.
Allo stesso tempo, i miglioramenti nella densità energetica ridurranno la domanda dei metalli preziosi. Si stima che da oggi al 2030, i progressi in questo campo dimezzeranno la quantità di litio necessaria per produrre una batteria EV. Nel contempo, la quantità di cobalto richiesta diminuirà di oltre tre quarti e il nichel di circa un quinto.
Ciò avrà un impatto significativo sulla dipendenza dalle risorse, afferma l’associazione. L’UE , infatti, attualmente importa il 96% della sua fornitura di petrolio greggio; il che significa che la sua dipendenza dalle materie prime per le batterie sarà 10 volte inferiore nel 2030 rispetto al petrolio.
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Lions2Life: la seconda vita delle batterie
Con l’unione questi due settori sarà possibile trasformare le fonti rinnovabili in soluzioni concrete. Le batterie, infatti, potrebbero permettere il raggiungimento del 30% delle riduzioni richieste in termini di emissioni di carbonio.
Il progetto Lions2Life, finanziato da EIT Climate-KIC, si concentra principalmente sui sistemi di mobilità elettrica condivisa che stanno iniziando a proliferare nelle nostre città, come scooter, biciclette e motociclette elettriche, e mira ad evitare la generazione di rifiuti, promuovendo un’economia circolare e sostenibile, dove a fine vita le batterie diventano parte di sistemi di stoccaggio di energia rinnovabile.
LIONS2LIFE è un’esperienza pilota che vuole dimostrare la validità del modello che prevede il riutilizzo delle batterie a fine vita provenienti da un sistema di mobilità sostenibile (ad esempio gli e-scooter, e-bike), sia dal punto di vista tecnico che economico attraverso l’elaborazione di un nuovo modello di business.
Erion, partner del progetto, si occupa di raccogliere le informazioni da operatori di raccolta, trattamento e riciclatori, associazioni europee e produttori al fine di coinvolgere altri sistemi collettivi europei nella promozione del modello di business che verrà sviluppato.
L’uso di batterie di seconda mano avrà diversi vantaggi dal punto di vista ambientale:
riduzione della produzione di rifiuti grazie alla vita prolungata delle batterie;
diminuzione del costo dell’immagazzinamento di energia con la conseguente abilitazione di nuovi modelli di energia distribuita e rinnovabile;
maggiore consapevolezza dei cittadini relativa a un utilizzo più frequente di veicoli green che si traduce in energia più pulita e un modo di vivere più sostenibile.
fonte: erion.it
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