Un’alternativa valida alle batterie al litio? Se parliamo di accumulo stazionario, il maggior potenziale sta nelle batterie al sodio, note anche come batterie al sale. Se poi ci aggiungiamo che uno dei maggiori produttori al mondo è un’azienda italiana, è facile intuire l’interesse dimostrato dalla ricerca di sistema. Come ci spiega Vincenzo Antonucci, dirigente di ricerca del Cnr e coordinatore dell’attività della ricerca di sistema sullo storage.

“Le batterie sodio-nickel, che io chiamerei sodio-sale – ci dice Antonucci – di fatto hanno già un loro mercato.  Sono ancora un prodotto di nicchia ma sono già utilizzate nell’accumulo stazionario”. Perché proprio il sodio? “In termini di potenzialità e leggerezza, immediatamente dopo il litio troviamo il sodio, con la differenza che il sodio presenta delle caratteristiche di costo, reperibilità e sicurezza estremamente più vantaggiose del litio. Inoltre, le batterie al sale lavorano ad una temperatura più elevata, intorno ai 200 gradi, e quindi sono idonee a climi più caldi mentre le batterie al litio hanno bisogno di condizionamento e di refrigerazione. E lo smaltimento è molto più semplice e meno costoso”.

Le prospettive sono promettenti: “Le batterie sodio-nickel costituiscono soltanto la prima fase della transizione dal litio al sodio. Ci sono poi le sodio-ione e le sodio-aria che dal mio punto di vista potrebbero rappresentare la soluzione definitiva per l’accumulo perché capaci, in linea teorica, di prestazioni 10 volte migliori delle batterie al litio”.
Primo step per la ricerca di sistema è quello di migliorare le prestazioni di una tecnologia già matura come le batterie sodio nickel. Come anticipavamo, tra i più importanti player del settore c’è la FZSonik, società italiana nata come costola “green” della Fiamm, oggi una multinazionale delle tradizionali batterie al piombo partecipata da Hitachi. “L’expertise su queste batterie si divide tra Italia, Germania e Svizzera” spiega Antonucci. Quindi ci sarebbero i presupposti per provare a sfidare il predominio cinese sul litio.

Quali sono le caratteristiche delle batterie al sale? “Sono caratterizzate per essere batterie più di energia che di potenza. Quindi poco adatte al mercato automotive, mentre dal punto di vista energetico sono, per alcune applicazioni, superiori al litio”.
Chiaramente presentano delle criticità: “Hanno una particolare geometria tubolare da realizzare particolarmente costosa e difficile. Inoltre, il nickel è sulla lista dei materiali che dobbiamo cominciare ad utilizzare meno. E infine presentano tempi lunghi di ricarica e fenomeni di autoscarica anche se non utilizzate”. Il team CNR lavora proprio su questi aspetti: “Innanzitutto lavoriamo su di una configurazione planare e non tubolare, il che riduce tutta una serie di difficoltà tecniche. E stiamo cominciando a sostituire il nickel al catodo con il ferro, materiale abbondantemente disponibile”.

Risultati? “Queste due variazioni ci hanno consentito, a livello di mono cella o di piccolo moduolo da tre, di riuscire ad aumentare la capcità, di ridurre o addirittura far scomparire il fenomeno dell’autoscarica e di avere un leggero incremento delle caratteristiche di potenza. Il tutto con una diminuzione dei costi. In questo modo, queste batterie potrebbero diventare già nel breve termine una soluzione stabile per l’accumulo stazionario. Nei tre anni del progetto di Ricerca di Sistema lavoreremo alla realizzazione di un prototipo. Ci aspettiamo un miglioramento della capacità in peso e volume di circa il 15%”.