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Sistemi di storage con batterie al litio

La discesa dei prezzi nello scorso decennio ha consentito un’ampia diffusione delle batterie al litio nei sistemi di storage.

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La maggior parte dei sistemi di storage attualmente operativi nel mondo utilizza batterie al litio. L’universo delle batterie al litio si basa su un gruppo variegato di tecnologie, in cui il filo conduttore per accumulare energia è l’utilizzo degli ioni di litio, particelle con una carica positiva libera che possono facilmente entrare in reazione con altri elementi.
 

Funzionamento e caratteristiche

Il funzionamento di carica e scarica delle batterie al litio, la cui struttura è composta da un elettrodo positivo (catodo in litio) ed un elettrodo negativo (costituito da un anodo in carbonio), si realizza tramite reazioni chimiche che consentono di accumulare e restituire l’energia, in questo caso generata dagli impianti rinnovabili. Le batterie al litio presentano caratteristiche tecnologiche molto interessanti per le applicazioni energetiche, tra cui la modularità, l’elevata densità energetica e l’alta efficienza di carica e scarica, che può superare il 90% a livello di singolo modulo.

La tecnologia basata su Nichel, Manganese e Cobalto (NMC) ha conosciuto negli ultimi anni una vera e propria rivoluzione dal punto di vista dell’aumento della produzione e della discesa dei prezzi, scesi secondo i dati di Bloomberg di circa l’85% dal 2010 al 2018.
 

Il futuro del litio

La difficoltà anche per questioni socio-politiche nel reperimento di alcuni materiali, in primis il cobalto, sta spingendo i ricercatori a testare soluzioni innovative, in cui la percentuale di cobalto è sempre minore o in cui il litio può lavorare in abbinamento con altri elementi di più facile reperibilità come il silicio o, addirittura, l’ossigeno.

In aggiunta, vi è sempre una maggiore attenzione alla gestione del fine vita attraverso lo studio di processi che permettano di “chiudere” il ciclo di produzione valorizzando il riciclo dei materiali più critici. Secondo i dati del Global Battery Alliance, entro il 2030, 11 milioni di tonnellate di batterie agli ioni di litio arriveranno a fine vita. Sono allo studio diverse possibilità di riutilizzare le batterie al litio (ad esempio quelle dei veicoli elettrici) per una possibile integrazione nei sistemi di storage degli impianti rinnovabili o per fornire servizi alla rete elettrica, creando così un processo virtuoso di economia circolare.

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