Una “alleanza” europea per la produzione di batterie sostenibili

Si tratta del progetto collaborativo del consorzio HiQ-Carb, finanziato dall’Unione europea e partecipato da importanti attori del settore

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Batterie sostenibili
Foto di Finnrich da Pixabay

Una alleanza” europea per rendere più competitiva, e di maggiore qualità, la filiera continentale della produzione di batterie sostenibili. È il progetto collaborativo del consorzio HiQ-Carb, finanziato dall’Unione europea e partecipato da importanti attori del settore, istituti di ricerca e università, con l’obiettivo di promuovere, a livello industriale, le tecnologie più innovative per i dispositivi di energy storage, a bassa impronta di carbonio e altamente efficienti, ma soprattutto garantendo prestazioni ambientali migliori.

Del consorzio fanno parte il produttore di materiali Arkema e quello di celle Customcells, l’Istituto Fraunhofer Isc per la ricerca sui silicati, le università finlandese di Aalto e quella francese di Bordeaux. A queste realtà, si è aggiunto Orion Engineered Carbons SA, che si occuperà di fornire, al settore delle batterie agli ioni di litio, additivi al carbonio sostenibili e ad alte prestazioni dai pneumatici di scarto: il carbon black.

Batterie sostenibili e riciclabili: ricerca e innovazione per il Green deal europeo

Il Parlamento europeo e gli stati membri dell’UE hanno concordato sull’obiettivo intermedio di ridurre le emissioni di anidride carbonica del 55% entro il 2030, sancendo l’impegno a raggiungere la neutralità climatica entro il 2050. In questa prospettiva, le batterie costituiscono una delle tecnologie chiave per la transizione energetica europea tanto che, proprio da questa esigenza, è nato il nuovo regolamento sulle batterie sostenibili, provvedimento con cui la Commissione europea ha aggiornato la normativa in materia.

La grande sfida dei produttori è dunque quella di sviluppare soluzioni con maggiore capacità e velocità di ricarica, rispetto alle versioni convenzionali. Le batterie agli ioni a litio rappresentano la tecnologia chiave per la mobilità elettrica e lo stoccaggio di energia rinnovabile. L’ampio spettro delle applicazioni pone tuttavia requisiti impegnativi, relativi alla loro densità di energia/potenza e alla durata del ciclo di vita.

Dai pneumatici a fine uso, il carbon black per batterie più efficienti

Il carbonio svolge un ruolo fondamentale nel migliorare la conduttività elettronica dei catodi delle batterie ed è quindi essenziale per ottenere velocità di ricarica molto rapide. Nel crescente mercato delle batterie, le materie prime rappresentano la maggior parte dei costi di produzione.

La tecnologia più recente, per quanto riguarda lo sviluppo e la produzione di additivi conduttivi, è rappresentata dal carbon black, la sostanza recuperata dai materiali di scarto in gomma quali, ad esempio, gli pneumatici a fine vita. Si tratta di una innovazione che rappresenta un importante passo in avanti sul fronte della possibilità di utilizzare materiali altrimenti destinati allo smaltimento. La sua elevata conducibilità elettronica intrinseca, rispetto ad altri manufatti a base di carbonio, permette di spingersi verso densità di potenza significativamente più elevate e una maggiore durata del ciclo di vita della batteria.

Il ruolo dell’energy storage per lo sviluppo del settore delle rinnovabili

Il tema dello stoccaggio diventerà sempre più importante per garantire che l’energia da fonte rinnovabile sia resa disponibile nelle batterie in modo continuo. Nell’ambito dell’Energy Storage Grand Challenge (Esgc) del dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (Doe), il rapporto Energy Storage Market Report si è concentrato nella raccolta delle migliori stime disponibili sul futuro dei sistemi di ricarica, sia negli USA che a livello internazionale: entro il 2030, la previsione è che i mercati combinati dello stoccaggio di energia stazionaria e dei trasporti cresceranno del 2,5-4 TWh all’anno, circa da tre a cinque volte gli attuali 800 GWh.

Secondo il rapporto, la convergenza della rapida diminuzione dei costi di stoccaggio e l’aumento delle rinnovabili generate ha portato a un’impennata nella ricerca e nelle implementazioni di mercato. Guardando alle proiezioni che vengono stimate, la Cina dovrebbe essere il più grande mercato di storage a medio termine: tuttavia, in modo del tutto inaspettato, nel luglio 2020, il mercato europeo dei veicoli elettrici leggeri, di classe media e pesante, ha superato quello cinese. Una crescita che è legata alle politiche e ai sussidi sostenuti dall’Europa. La Germania, ad esempio, ha fissato obiettivi di 7-10 milioni di veicoli elettrici entro il 2030, offre fino a 9.000 euro per nuovi veicoli elettrici e ibridi, e sta inoltre investendo più di 1,5 miliardi di euro in ricerca e produzione di celle per batterie.

Per supportare la rapida espansione del mercato dei veicoli elettrici, aziende, paesi e realtà locali stanno investendo nelle infrastrutture di ricarica. Il rapporto rileva che l’Europa guida l’espansione, aumentando la sua dotazione di cinque volte tra il 2017 e il 2020.

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