Batterie, la ricerca continua

Ma i tipi di batteria variano anche in funzione dell’uso, il cosiddetto tempo medio di stoccaggio: dalla batteria del nostro smartphone, fino a quelle dei grandi impianti, che devono compensare le variazioni di domanda e offerta di energia fra il giorno e la notte. I più grandi devono gestire le oscillazioni di intere stagioni. Se ci pensiamo, i limiti principali di tutti i dispositivi mobili, dallo smartphone fino all’auto elettrica, sono dovuti al peso, al costo di produzione (e di smaltimento) ed alla bassa capacità della batteria che li alimenta.

Lo stesso problema si pone per i sistemi più grandi, dalle auto elettriche ai grandi impianti: per risolvere il problema non basta certo costruire batterie più grosse. Per questo, in tutto il mondo si cercano nuove soluzioni. E anche in Italia si conducono ricerche all’avanguardia: per esempio gli elettrolizzatori, che sfruttano l’elettricità in eccesso per produrre idrogeno dall’acqua in una cella elettrolitica per poi farla funzionare al contrario quando si vuole riottenere energia elettrica consumando l’idrogeno accumulato.

Un'alternativa promettente

Eni sta sviluppando anche la batteria a flusso: si tratta di una cella elettrochimica collegata a due serbatoi contenenti due diversi elettroliti disciolti in soluzione. Gli elettroliti sono pompati all'interno della cella dove una speciale barriera semipermeabile impedisce che i fluidi si mischino. Qui avviene una reazione di ossidoriduzione che trasforma l’energia chimica immagazzinata nei due fluidi in energia elettrica che può essere portata fuori dalla cella e utilizzata. Quando, viceversa, abbiamo a portata di mano una fonte rinnovabile –ad esempio un impianto fotovoltaico in una bella giornata di Sole– l’energia elettrica prodotta dall’impianto va nella cella elettrochimica e viene utilizzata per far avvenire la stessa reazione di ossidoriduzione, ma in senso inverso.

Così i due fluidi possono tornare a immagazzinare energia chimica pronta all’uso quando servirà. La tecnologia delle batterie a flusso è tra le più promettenti sia per il livello di sviluppo attuale (esistono già installazioni industriali), ma anche per le sue potenzialità (la ricerca è in continua evoluzione). Inoltre, dà la possibilità di separare facilmente la componente di potenza (le dimensioni della cella) dalla componente di accumulo dell'energia (il volume dei serbatoi). Questo disaccoppiamento permette di eliminare il fenomeno dell’autoscarica (avete presente quando prendete una batteria che avevate ricaricato tempo fa e –anche se non l’avete mai usate– ve la ritrovate già a zero?) e offre la possibilità di costruire batterie su misura per le esigenze di potenza e di accumulo che si desiderano. 

Infine, a fine vita le batterie a flusso sono riciclabili molto più semplicemente degli altri tipi di batteria: gli elettroliti, che costituiscono la maggior parte dell’impianto, possono essere recuperati e purificati. Anche il resto del sistema, costituito da leghe metalliche, plastiche ed elettronica commerciale, è separabile e recuperabile. Finché gli studi sulle batterie a flusso non porteranno a impianti industriali, lo sviluppo delle rinnovabili non potrà dispiegarsi in tutte le sue potenzialità, perciò, avanti tutta anche con la ricerca sulle batterie.