Addio litio, questa batteria rivoluzionerà la mobilità elettrica. Grazie allo zinco e all’aria. La mobilità elettrica è esplosa, nel senso letterale del termine. Un’esplosione che non si deve però ricercare nei meri numeri di vendita perché, tranne qualche paese come la Norvegia, soprattutto in Europa le EV faticano ad attecchire, ma nell’innovazione tecnologica che ha innescato un cambio di paradigma che ha coinvolto soprattutto le aziende automobilistiche “classiche”.
Il diesel, che dopo lo scandalo dieselgate è diventato brutto sporco e cattivo, sembra ormai una motorizzazione destinata ad occupare una nicchia sempre più ristretta. E non a caso si parla sempre di più di elettrificazione, ossia la conversione ad EV della gamma di modelli presenti a listino delle case automobilistiche, oppure ad ibridizzare, ossia ad affiancare a un motore a benzina endotermico un powertrain ibrido.
La tecnologia degli accumulatori è cresciuta ed è migliorata molto anche se al momento lo sviluppo sembra essere un po’ fermo. Le batterie aglio ioni di litio, che attualmente rappresentano la tecnologia più utilizzata, sono quindi diventate indispensabili per l’alimentazione delle macchine elettriche ma anche per immagazzinare l’energia generata dai pannelli solari e dalle turbine eoliche.
Anche se le batterie al litio sono la tipologia di accumulatori più diffusa presentano numerosi svantaggi; tra di essi possiamo annoverare il costo eccessivo, la pericolosità in caso di incidenti e l’utilizzo di un materiale scarso come il litio. È pacifico quindi pensare ad alternative meno costose.
Ad inizio ottobre una società americana guidata dal miliardario Patrick Soon-Shiong – chirurgo e imprenditore nel campo delle biotecnologie che ha accumulato le sue fortune sviluppando farmaci per combattere il diabete e il cancro al seno e successivamente vendendo le aziende farmaceutiche che aveva creato – ha annunciato di aver sviluppato una batteria ricaricabile zinco-aria che può immagazzinare energia ad un costo inferiore rispetto alle controparti agli ioni di litio.
Soon-Shiong ha dichiarato che i test dove sono stati utilizzati questo tipo di batterie hanno avuto un esito molto positivo; gli accumulatori zinco-aria sono state impiegate per supportare 110 villaggi in nove paesi in Asia e in Africa, luoghi che utilizzavano generatori o addirittura dove mancava del tutto l’elettricità.
In aggiunta alla loro distribuzione in Asia e in Africa, le batterie di NantEnergy sono state utilizzate per alimentare più di 1.000 torri di comunicazione negli Stati Uniti, America Latina e Sud-Est asiatico. Tra di esse è compresa una posizione della Duke Energy, nel North Carolina, che ha resistito agli effetti del recente uragano Florence e a quelli dell’uragano Irma lo scorso anno.
Sherif Abdelrazek, un ingegnere senior della Duke Energy, ha detto che, poiché la batteria zinco-aria non presenta rischi di incendio come le batterie agli ioni di litio, non ha bisogno di sistemi di raffreddamento esterni per prevenire il surriscaldamento. A tal proposito sono piuttosto emblematici i casi di incidenti che hanno visto coinvolta una Tesla dove si può constatare l’estrema difficoltà a domare l’incendio.
“Le batteria zinco-aria potrebbero creare nuove economie e cambiare quelle esistenti, utilizzando esclusivamente l’energia del sole, del vento e dell’aria,” ha dichiarato in un’intervista il Dott. Soon-Shiong.
Sarà un game-changer?
Il Dr. Soon-Shiong e la sua azienda, NantEnergy, hanno annunciato il nuovo accumulatore in concomitanza del One Planet Summit a New York, un evento inteso a promuovere gli obiettivi degli accordi sul clima di Parigi. Questa tecnologia è stata sviluppata con il sostegno della Banca Mondiale.
Le unità batteria, in combinazione con i pannelli solari, possono essere utilizzate per creare una microgrid che alimenta una frazione di un’area più ampia, ha dichiarato il Dr. Soon-Shiong.
L’International Finance Corporation, un braccio della Banca Mondiale che promuove progetti privati nei paesi in via di sviluppo, è stato uno dei primi investitori in NantEnergy, e un rappresentante dell’agenzia fa parte del Consiglio di Amministrazione dell’azienda.
Il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha concesso sovvenzioni per lo sviluppo a NantEnergy (precedentemente conosciuta come Fluidic Energy) per un totale di 5 milioni di dollari, ha dichiarato il Dr. Soon-Shiong.
NantEnergy, con sede a Phoenix e a El Segundo, California, vuole espandere l’uso del suo innovativo accumulatore nelle torri di telecomunicazioni e nell’accumulo di energia domestica, a partire dalla California e da New York. Inoltre la stessa azienda ha affermato che questo tipo di accumulatori verranno utilizzate anche nelle auto elettriche, autobus, treni e scooter.
L’imprenditore sudafricano sostiene che la sua società, NantEnergy, è la prima a commercializzare l’uso di batterie zinco-aria e ha più di 100 brevetti correlati; stanno prendendo gli ordini per la consegna il prossimo anno e vede il potenziale per un mercato da 50 miliardi di dollari.
Soon-Shiong ha detto che il costo della sua batteria zinco-aria è costantemente sceso dall’inizio del suo sviluppo. NantEnergy afferma che la tecnologia ha un costo minore di 100 dollari per kilowatt-ora, una cifra che alcuni addetti ai lavori hanno giudicato come troppo bassa.
Il costo della controparte al litio varia a seconda della scala e dell’applicazione. Yogi Goswami, professore universitario e direttore del Clean Energy Center presso l’University of South Florida, ha stimato che molto probabilmente il costo si aggirerà intorno a 300-400 dollari al chilowattora. “Questo è un game-changer“, ha detto il Prof. Goswami, a proposito dei progressi rivendicati da NantEnergy.
Nell’ambito della manifestazione sul clima di New York, la Banca Mondiale ha inoltre annunciato un programma di investimento di un 1 miliardo di dollari per promuovere la diffusione di questa batteria, una mossa che potrebbe innescare altri 4 miliardi di dollari di investimenti.
Come funziona la batteria zinco-aria
Il design del prodotto è semplice: un involucro esterno in plastica, un circuito stampato e ossido di zinco, il tutto racchiuso in un pacchetto delle dimensioni di una valigetta. Durante la carica delle batterie, l’elettricità proveniente da impianti solari viene immagazzinata convertendo l’ossido di zinco in zinco e ossigeno. Nel processo di scarica, il sistema produce energia ossidando lo zinco con l’aria.
La batteria di NantEnergy è in grado di fornire energia fino a 72 ore con una sola carica. Dan Reicher, assistente segretario per l’energia dell’amministrazione Clinton, ha dichiarato che il successo nello sviluppo di una batteria ricaricabile allo zinco-aria potrebbe essere una pietra miliare nell’immagazzinamento dell’energia.
Sooh-Shion è il nuovo Elon Musk?
Soon-Shiong ha affermato di conoscere Musk – entrambi sono di origine sud-africana – e lo considera un visionario per i successi ottenuti nell’ambito dei veicoli elettrici e nell’immagazzinamento dell’energia. “Entrambi stiamo cercando di rendere il mondo un posto migliore”, ha detto Soon-Shiong.
Tesla ha basato le sue attività sulla tecnologia agli ioni di litio e Elon Musk ha detto agli azionisti che l’azienda potrebbe ridurre il costo delle celle agli ioni di litio fino ad arrivare a 100 dollari l’ora per chilowattora già quest’anno.
NantEnergy ha presentato il suo rivoluzionario accumulatore a qualche settimana di distanza dall’annuncio dell’obiettivo della California di raggiungere il 100% di elettricità senza carbonio entro il 2045. I legislatori hanno anche approvato un disegno di legge che fornisce circa 1 miliardo di dollari in sussidi alle aziende che sviluppano sistemi di stoccaggio di energia.
NantEnergy potrebbe quindi rendere finalmente commerciale una tecnologia di cui si parla da tanti anni e che potrebbe sostituire gli accumulatori agli ioni di litio. La rivoluzione elettrica ha “sete” di innovazione tecnologica ed effettivamente le batterie zinco-aria presentano notevoli vantaggi.
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