Non passa giorno senza che dalla Cina o dall’America arrivi l’annuncio di un significativo passo avanti nella tecnologia delle batterie a stato solido. Ma la notizia del momento, la strabiliante nuova cella a pacchetto messa a punto dalla finlandese Donut Lab, è un segnale per l’Europa. Anche per questo Silvia Bodoardo dà credito alle promesse del team finlandese che le ha messe a punto e dice Fuoco Amico che l’Europa non è tagliata fuori dalla sfida globale dell’accumulo chimico di energia. Serve però un taglio ai costi dell’energia e un “esercito” di competenze, oggi tutte da formare.
Quella delle super batterie a stato solido è una sfida che ancora si gioca su poco più che prototipi da laboratorio, ancora abbastanza lontani dalla produzione e dall’utilizzo di massa. Magari non tanto quanto la stessa ricercatrice, una vera autorità internazionale in materia, previde un anno fa dichiarando alla nostra rubrica che per vederle in strada avremmo dovuto attendere il 2030 e oltre.
Ma tutto il mondo è ormai impegnato in una forsennata gara tecnologica per portare sul mercato queste batterie super performanti, a ricarica ultrarapida, sicure – il “Santo Graal” della mobilità elettrica – e lo sviluppo ha visto un’accelerazione geometrica negli ultimi mesi. Non solo in Asia e America, ma anche in Europa grazie ai progetti di ricerca promossi e finanziati dall’Unione Europea con il programma Battery 2030+.
Silvia Bodoardo: le mille sfumature delle celle a stato solido
Silvia Bodoardo è professoressa ordinaria al Politecnico di Torino e responsabile della task force sulle batterie Electrochemistry Group. Coordina i progetti UE GIGAGREEN e STABLE EU, è leader del WP3 sull’iniziativa Education in Battery2030+, è responsabile della ricerca sui materiali avanzati nel WG3 di BatteRIesEurope/Bepa e Leader della Task Force on Education di BEPA.
Nella chiacchierata con Fuoco Amico la professoressa Bodoardo dà fiducia alla discussa innovazione di Donut Lab: «L’aspetto più interessante – dice – è che se le sta facendo validare da un importante ente indipendente come VTT». E spiega quel che si sa sulla chimica proposta. L’anodo sarebbe in litio metallico anzichè in grafite, con una capacità 10 volte superiore. L’elettrolita è ceramico a base di polisolfuri, estremamente sottile per consentire il passaggio degli ioni di litio, ma abbastanza resistente da contenere la formazione di dendriti sull’anodo che, perforandolo, genererebbero cortocircuito e conseguente thermal runway. Tutto bello, commenta, ma non facile da fare su scala industriale e a costi competitivi.
Anche in Europa sono molti i progetti incentrati su tecnologie simili (con elettrolita polimerico semi-solido, o polimerico con l’aggiunta di nanoparticelle ceramiche, o solido a base di polisolfuri) e Silvia Bodoardo ce li illustra nel dettaglio.
Due di questi sono nell’ambito di GIGAGREEN e puntano proprio all’ industrializzazione di processi produttivi compatibili con gli impianti esistenti. «Se l’UE ce li finanzierà – dice -, proprio qui nel territorio piemontese implementeremo due linee sperimentali». L’obiettivo è mettere a punto un modello europeo di gigafactory per celle a stato solido e nel contempo disporre di una “palestra” per la formazione di competenze altamente specializzate.
C’è del buono in Europa (e quello che ci manca)
Quello che manca all’Europa, infatti, è un esercito di «almeno 100 mila ingegneri elettrici, formati anche sul campo: tutti sappiamo che per essere buoni cuochi non basta sapere a memoria le ricette…». Il secondo limite, molto più italiano che europeo, è l’eccessivo costo dell’energia. Si può superare solo accelerando la transizione alle fonti rinnovabili, spiega; e di nuovo spuntano le batterie, quelle per l’accumulo stazionarie, come l’indispensabile fattore abilitante.
Non a caso l’unica gigafacroty italiana, la Faam del gruppo Seri a Teverola, si è focalizzata sulle celle per i grandi impianti di storage energetico basati sui BESS. «E’ un prodotto meno esasperato, in un mercato meno competitivo rispetto a quello degli accumulatori per autotrazione. Ma i numeri sono di gran lunga superiori. La scelta di Faam è stata intelligente: è a basso rischio e comunque una via per acquisire le competenze chiave lungo tutta la filiera. Nulla esclude che un domani una linea possa produrre anche celle per l’ automotive».
Ecco perchè le batterie durano più del previsto
La conversazione con la professoressa Bodoardo si conclude con una riflessione sull’inaspettata resilienza media delle vecchie batterie, ancora oggi quasi tutte in ottima salute dopo 10-12 anni di onorato servizio. Sorpresa? «Non del tutto – risponde – . Le stime sul degrado delle batterie sono frutto di test effettuati in condizioni estreme di carica-scarica i cui dati vengono poi estrapolati per stimarne la durata. Quando i costruttori le garantiscono per 8 anni, sono certi che dureranno almeno 10 anni nell’uso reale su strada, dove lo stress è molto minore; questo ne allunga la vita. Consideriamo poi i continui affinamenti del design delle celle, la climatizzazione, l’ottimizzazione della parte elettronica e digitale, l’alleggerimento del bacco batteria. L’effetto collaterale è che ancora oggi in Europa non abbiamo batterie da smaltire in misura sufficiente da giustificare investimenti negli impianti di riciclo. E questo è un problema».
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