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Il cambiamento climatico globale è una questione fondamentale che richiede una transizione importante. Per creare una società sostenibile a lungo termine, è necessario aumentare la percentuale di energia rinnovabile - e le batterie svolgono un ruolo fondamentale.
No time to waste case story
Gli scienziati affermano che l'aumento delle emissioni di gas a effetto serra comportano un rischio per il riscaldamento globale medio di 2°C, che avrebbe gravi conseguenze su molti livelli. Il maggiore imputato è l'energia fossile: come viene estratta, elaborata e utilizzata. Sono richiesti ingenti sforzi se il mondo deve raggiungere l'obiettivo fissato nell'accordo di Parigi: mantenere l'aumento della temperatura ben al di sotto dei 2°C e lavorare per limitarla ulteriormente a 1,5°C. Fondamentale a questo scopo è l'aumento della percentuale di energie rinnovabili.

Poiché questa produzione non può essere gestita nello stesso modo delle fonti fossili o dell'energia nucleare, vi sarà una maggiore necessità di stoccaggio dell'energia. "Non mancano le energie rinnovabili - anzi. In termini globali, l'energia solare e eolica sono le più frequenti", afferma Bo Normark, Thematic Leader Smart Grid e Electric Storage di InnoEnergy, il motore dell'innovazione per l'energia sostenibile in tutta Europa.

"Se riusciamo ad ottenere di più nel sistema energetico, si possono realizzare enormi guadagni - in parte perché questa energia è pulita, e in parte perché è molto più efficiente dei combustibili fossili. È una combinazione imbattibile." Continua: "Per quanto riguarda lo stoccaggio, inizialmente ciò ha coinvolto depositi di grandi dimensioni collegati da linee di trasformatori, ora però vi è una maggiore necessità di uno stoccaggio. In questi casi le batterie sono molto interessanti."

La transizione verso l'elettrificazione su larga scala è arrivata più lontano nell'industria automobilistica, con praticamente tutti i costruttori di veicoli che hanno avviato progetti ambiziosi. L'elettrificazione è in aumento anche nei settori quali l'automazione, la robotica e la tecnologia medica. "Dal momento che le batterie migliorano, anche le relative applicazioni sono più estese. Ora è possibile alimentare con batterie anche veicoli di grandi dimensioni", afferma Kristina Edström, professore di chimica organica e direttore del Centro batterie avanzate Ångström all'Università di Uppsala in Svezia.


Se questo sviluppo deve continuare, le celle delle batterie sono ancora più potenti, sicure, durature e prevedibili. Quest'ultimo aspetto comporta conoscere l'entità della capacità da poter utilizzare senza distruggere la batteria - e più si aumenta la quantità di energia, più importante diventa la sicurezza.

"È già possibile aumentare la quantità di energia, rendendo notevolmente più potenti le batterie - ma prima dobbiamo evitare reazioni indesiderate, in modo che le batterie non danneggino le apparecchiature in cui si trovano", afferma Kristina Edström. "Quindi si tratta di combinare alta potenza con alta energia. Oggi le batterie sono ottimizzate per potenza o ottimizzate per energia, ma a volte si desiderano entrambe: poter far funzionare l'apparecchiatura per un lungo periodo e anche ricaricarla rapidamente."

Il maggiore uso delle batterie pone molte richieste: dalle politiche che forniscono le giuste condizioni per un passaggio all'elettrificazione, ad un ecosistema completo ben funzionante - dall'estrazione della materia prima al riciclaggio delle batterie - che è sostenibile a lungo termine. La maggior parte dei tipi moderni di batterie dipendono da metalli speciali o composti metallici che non sono disponibili in quantità molto grandi. Circa un milione di tonnellate metriche di nichel vengono estratti all'anno, per esempio, rispetto ai 1,4 miliardi di tonnellate metriche di ferro estratto ogni anno. La domanda dei tre principali "metalli batteria" - nichel, cobalto e litio - è aumentata notevolmente. "Anche perché l'industria automobilistica vuole garantire le proprie risorse", spiega Per Storm, General Manager di EIT Rawmaterials North, il più grande consorzio del settore delle materie prime a livello mondiale.

"A medio termine, il cobalto è un grosso problema. Non viene estratto in molti posti ed è un sottoprodotto di altri metalli. E una notevole parte viene estratta in Congo, dove ci sono problemi sociali ed ambientali."

Continua: "Per quanto riguarda il nichel, la capacità di produzione è maggiore che negli anni '90, quando la Cina era soggetta ad una rapida industrializzazione e ci sono più probabilità di aumentarla. Il litio è il meno usato dei tre metalli e la sua produzione può essere aumentata, infine in Cile e Bolivia. Credo che la domanda di litio crescerà in modo sostanziale, ma che il mercato potrà soddisfare la maggiore domanda."

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