Stay up to date

Batterie sostenibili al 100%, una sfida da vincere

23.7.2020
Batterie sostenibili al 100%, una sfida da vincere

Le batterie potrebbero rappresentare l’alternativa definitiva ai combustibili fossili, ma bisogna fare attenzione all'impatto ambientale. La sfida è trovare modi per renderle pulite come l'energia immagazzinata al loro interno.

Il contenuto originale è stato creato da National Geographic ed è pubblicato su nationalgeographic.com nell’ambito della partnership con AUDI AG.
Copyright: National Geographic; Testo originale: Charlotte Duck; Foto: Harry Woulds, AUDI AG, Unsplash

La tecnologia di stoccaggio dell'energia all'interno delle batterie ha fatto passi da gigante negli ultimi anni, così come la produzione di elettricità da fonti rinnovabili. Il prossimo passo per concretizzare definitivamente la transizione all'elettrico sarà rendere le batterie sostenibili al 100%: un tema su cui la comunità scientifica sta già lavorando.

Attualmente lo stato dell'arte è rappresentato dalle batterie al litio, utilizzate nell'industria automobilistica, in quella informatica e in quella dell'elettronica di consumo. Sono efficienti e hanno una densità energetica superiore rispetto alle batterie alcaline.

Il litio

Il prezzo del litio è raddoppiato tra il 2016 e il 2018, tanto che gli investitori lo chiamano "oro bianco". Sulla Terra ce ne sono 43 milioni di tonnellate, ma solo un terzo del totale può essere estratto e l'87% di questo si trova nelle acque salate, in particolare nel cosiddetto "triangolo del litio" del Sud America.

Il processo di produzione del carbonato di litio prevede la perforazione delle saline e il pompaggio in superficie di salamoia ricca di sali minerali. Questa salamoia è fatta evaporare e i sali risultanti vengono filtrati per estrarre il carbonato di litio. È un processo molto semplice, ma utilizza grandi quantità di acqua e richiede tra 18 e 24 mesi.

L'impegno di Audi

Audi è una delle aziende che cerca di rendere la produzione di batterie al litio più rapida e più rispettosa del clima.

Per esempio, gli elementi preziosi possono essere estratti e riutilizzati alla fine del ciclo di vita di una batteria; in alcuni casi intere batterie possono essere utilizzate nuovamente, con altri scopi e impieghi, come centri di stoccaggio energetico o per alimentare veicoli da trasporto all’interno delle fabbriche, per esempio.

Il riciclo delle batterie dismesse è uno degli obiettivi fondamentali per Audi.

{

La densità energetica

Una delle possibili evoluzioni delle batterie al litio riguarda l'aumento della densità energetica, riducendo le dimensioni e diminuendo sia la quantità di litio effettivamente richiesta, sia l'uso di componenti rari e costosi come il cobalto.

Tra le altre soluzioni innovative c'è quella proposta da Tsuyoshi Hoshino del Rokkasho Fusion Institute della Japan Atomic Energy Agency: un metodo per recuperare il litio dall'acqua di mare mediante l’elettrodialisi. Il sistema utilizza una membrana speciale che può essere attraversata solo dagli ioni di litio. Sebbene non sia ancora pronta per essere commercializzata, secondo Hoshino questa tecnica di osmosi "mostra una buona efficienza energetica ed è facilmente scalabile".

Il grafene

Un'altra soluzione sono i supercondensatori al grafene, che invece di trattenere l'elettricità come potenziale chimico - ciò che fanno le batterie alcaline o al litio - la immagazzinano in un campo elettrico, più o meno come si accumula elettricità statica sulla superficie di un palloncino. L'aggiunta del grafene crea supercondensatori forti e leggeri.

Anche se è ancora agli inizi, il mercato delle batterie al grafene dovrebbe raggiungere i 115 milioni di Dollari entro il 2022. Ci sono, però, dei limiti: questi sistemi non riescono ancora a tenere la carica per lungo tempo e possono scaricarsi repentinamente.

Blue Battery

La Blue Battery è stata messa a punto a Deft, in Olanda, da AquaBattery. Immagazzina l'energia nell'acqua e potrebbe essere utilizzata per accumulare tutta l'elettricità green prodotta dai Paesi Bassi, in modo al 100% sostenibile.

Il suo funzionamento prevede che la corrente elettrica passi attraverso l'acqua salata, dividendola in soluzione salina concentrata e acqua dolce - processo noto come elettrodialisi - e immagazzinando così energia. Durante la fase di cessione dell'energia, il processo viene invertito e le due acque sono combinate, rilasciando l'energia raccolta che viene poi riconvertita in corrente elettrica grazie a speciali membrane.

È una tecnica semplice e sicura che può immagazzinare enormi quantità di elettricità da utilizzare quando necessario, assicurando che la rete elettrica di una città abbia sempre abbastanza energia per soddisfare la domanda. Il numero uno di AquaBattery, David Vermaas, vuole portare la Blue Battery nei luoghi dove si incontrano acqua salata e acqua dolce, come i canali olandesi, dove c'è un potenziale energetico enorme. 

{

Le Blue Battery non saranno installate sulle automobili, ma nel prossimo decennio potrebbero offrire un’alternativa concreta e supportare le reti di ricarica con energie rinnovabili. Che si tratti di generare, stoccare o trasferire elettricità ai veicoli, l'obiettivo finale è rendere l'intero ciclo energetico completamente green.

Il riciclo

Sin da quando ha iniziato a sviluppare la sua prima auto completamente elettrica, Audi ha dedicato molta attenzione al tema del riciclo. I risultati di un test recentemente concluso hanno mostrato che oltre il 90% del cobalto e del nichel presenti nelle batterie ad alta tensione della Audi e-tron può essere recuperato e riciclato per l'uso in nuove celle. Una soluzione che permette di risparmiare risorse preziose e di tagliare le emissioni di CO₂.

Inoltre, Audi collabora con altri partner in varie iniziative che hanno come focus i diritti umani e la sostenibilità ambientale della catena di fornitura. Audi è anche membro della Global Battery Alliance, impegnata nella protezione dei diritti umani nell'estrazione di materie prime per le batterie e nella ricerca di soluzioni per il riciclo delle batterie agli ioni di litio.

Fonte: AUDI AG

{