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È una verità inattaccabile: non può esserci transizione ecologica senza batterie. Sarà infatti grazie a questi dispositivi se potremo alimentare i veicoli elettrici, decarbonizzando la mobilità privata, e se riusciremo a conservare l’energia prodotta dai pannelli solari e dalle turbine eoliche, accogliendo in sicurezza le fonti rinnovabili nella rete.
Il quadro:
- Tutti i vantaggi delle batterie agli ioni di litio
- Il problema del costo
- Le batterie al sodio sono la soluzione?
- Il dominio della Cina, di nuovo
Tutti i vantaggi delle batterie agli ioni di litio
Quando parliamo di batterie facciamo di solito riferimento a una precisa tecnologia, quella agli ioni di litio, che consiste in un anodo (l’elettrodo negativo) composto da nichel, manganese e cobalto e in un catodo (l’elettrodo positivo) fatto di grafite, con gli ioni che si muovono dall’uno all’altro.
È una tecnologia che si è affermata perché offre indubbiamente tanti vantaggi, a cominciare dalla versatilità: queste batterie non si utilizzano solo nelle auto elettriche o per i sistemi di stoccaggio, ma anche negli smartphone e nei pacemaker, ad esempio. Raggiungono tensioni elevate e hanno un’alta velocità di risposta, fornendo dunque tanta energia nel giro di millisecondi. Il litio, poi, è il terzo elemento più leggero che esista, dopo l’idrogeno e l’elio, e quindi consente di realizzare accumulatori dal peso contenuto. Si tratta di una caratteristica molto rilevante, considerato che la qualità di una batteria si valuta innanzitutto dalla sua densità energetica, cioè dalla quantità di energia che riesce a immagazzinare in un certo volume. Più la batteria è potente e piccola, e più autonomia di guida ha l’auto.
Il problema del costo
Le batterie al litio hanno anche dei difetti, ovviamente, ma ce n’è uno in particolare che potrebbe far rallentare il processo di decarbonizzazione: il costo. Le batterie agli ioni di litio costano tanto perché contengono metalli rari e preziosi, come il cobalto, il nichel e il litio stesso. Considerato che il pacco batterie rappresenta grossomodo il 40 per cento del costo di un veicolo elettrico, e che i parchi eolici e fotovoltaici hanno bisogno dello stoccaggio per compensare l’intermittenza di generazione, batterie più costose rischiano di ostacolare l’adozione delle “tecnologie pulite” nel mondo, specialmente nelle nazioni meno ricche.
Dal 2013 al 2021, grazie all’economia di scala, le batterie agli ioni di litio si sono fatte dell’80 per cento più economiche. Ma il 2022 ha arrestato questo trend discendente: il prezzo medio globale è cresciuto del 7 per cento, secondo i calcoli di BloombergNef, arrivando a 151 dollari per kilowattora. Colpa proprio dei prezzi alti dei metalli di base.
Le batterie al sodio sono la soluzione?
Stando così le cose, non è strano che la ricerca scientifica di tecnologie alternative venga seguita con parecchia attenzione dal mercato. Una possibile sostituta della batteria al litio è stata trovata, in effetti, ma va perfezionata: la batteria al sodio. Il sodio è un metallo abbondante, che si vende all’1-3 per cento del prezzo del litio e gli è anche simile dal punto di vista chimico. Di conseguenza, le batterie al sodio costeranno meno di quelle agli ioni di litio e potranno raggiungere più o meno la stessa potenza. In quanto a densità energetica, le batterie al sodio sono oggi dove erano quelle al litio dieci anni fa; il tempo e l’ottimizzazione faranno il loro lavoro, e le previsioni dicono che al 2025 arriveranno a 140 wattora per chilo (quelle agli ioni di litio stanno intorno ai 200 Wh/kg).
