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Paolo Lugiato: la grande sfida delle batterie alternative

Che tipo di batterie utilizzeremo nel 2030? Quali tecnologie emergeranno e quali sono destinate a sparire? Sebbene Tesla stia realizzando le famose Gigafactory, è Panasonic il gigante che produce le celle. Il mercato dell’auto elettrica sta iniziando ad espandersi. Eppure il collo di bottiglia rimane costi e tempi di produzione degli storage all’interno delle auto.

Paolo Lugiato, uno degli insider del mercato energetico, ci racconta l’evoluzione del settore attraverso l’ottica di un addetto ai lavori.

Oggi parliamo di VR stampa 3D, cellulari OLED. Ma dentro molti devices c’è una tecnologia che non si è evoluta negli ultimi trent’anni: quella delle batterie alternative. I nostri iPhone si scaricano entro le 18-20 ore, così la gran parte delle e-car ha un autonomia di 100-120 km” spiega Paolo Lugiato. “Viviamo una fase pre-moderna delle batterie”.

Oggi però ci sono chiari segnali dell’inizio di una rivoluzione nel settore dell’energy storage.

I mecati azionari hanno preso nota.

Varta, LG Chem, Panasonic, Samsung, Lithium Energy Japan: sono tutti colossi asiatici su cui investire in questo momento. Le azioni di LG Chem sono ai massimi di sempre: è facile prevedere che diventerà una delle cinque più grandi aziende chimiche mondiali, grazie al settore delle batterie alternative. In Cina la CATL ha l’obiettivo di produrre 50 GWh di batterie entro il 2021. La Gigafactory di Tesla non arriverà nemmeno a 35 GWh entro il 2020. L’ingresso della Cina è un ottimo segnale per i prezzi che inizieranno a ridursi.

Paolo-lugiato-batterie-alternativeÈ fondamentale fare ricerca.

Le società del settore automotive e hi-tech stanno iniettando sempre più risorse nella ricerca avanzata e in progetti come la Formula-E, la corsa delle e-car, per sollecitare l’innovazione. In Europa Alistore raccoglie ben diciannove centri di ricerca su batterie alternative e nuovi materiali, in Cina è lo stato centrale che finanzia la ricerca, in Usa, invece, dopo il taglio di Arpa-E, sono tornati ad investire sulla cattura e stoccaggio del carbone. Saranno tagliati fuori dalla storia.

Quando riusciremo a sostituire il litio, oggi omnipresente?

Le batterie “Li” sono così limitate, nella loro forma classica, per questo si sta lavorando su elementi alternativi, come le batterie al magnesio (Mg-ion), al sodio (Na-ion), quelle litio-zolfo (Li-S) che hanno un funzionamento simile al litio ma hanno un prezzo decisamente inferiore. Il magnesio è un elemento comune sul pianeta, rappresenta il 2% della massa della crosta terrestre. Costa meno di 3 euro al kg, circa quindici volte meno del litio.

Le batterie al magnesio sono dunque la soluzione ideale?

Le ricerche sulle batterie al magnesio sono scarse, a causa delle difficoltà d’impiego in un accumulatore, dovute alla scarsa mobilità dei suoi ioni. Qualora si trovi una soluzione elettromagnetica per conferire maggiore dinamicità, il magnesio sarebbe il materiale ideale, poiché abbondantissimo, leggero, stabile, atossico. Trasporta, inoltre,  due cariche di elettroni, invece di una singola come il litio, quindi può accumulare il doppio di energia nello stesso volume. Recentemente Toyota ha rivelato la scoperta di  un sistema quasi stabile di batteria al magnesio, annunciando che “tra vent’anni il magnesio sarà il nuovo litio”. Certo non un tempo così breve, ma si tratta di segnali promettenti.

Quali tecnologie raggiungeranno rapidamente il mercato?

Per il momento sono le innovazioni a base litio ad essere pronte per la mass-production. L’Istituto Nazionale del Giappone per la Scienza dei Materiali (NIMS) ha dichiarato di aver sviluppato un modello di batterie al litio con una densità superiore a qualsiasi modello disponibile sul mercato, le batterie ‘Li-Air. Queste ‘pile’ hanno una resa quindici volte superiore a quella normale grazie a dei nanotubi di carbonio.

Il futuro è emozionante. L’augurio è che l’Italia investa maggiormente in queste tecnologie, magari realizzando un polo di ricerca apposito: la chimica verde è sempre stata un vanto di questo paese. Non ha senso sprecare questo know-how.

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Gianluca Parodi
Classe 1986, una laurea in lettere e filosofia barattata con un giuramento di fede all'innovazione ed alla tecnologia. Appassionato di parole, analizza, esamina, interpreta il business, in tutte le sue forme. Ama l'arte e la musica e, molto spesso, si ammala gravemente di sport.