La tecnologia delle batterie è diventata centrale nella transizione energetica globale, mentre i governi accelerano gli sforzi per sostituire i combustibili fossili. Sebbene i sistemi agli ioni di litio restino dominanti sia nei veicoli elettrici sia nello storage energetico, un nuovo concorrente sta attirando crescente attenzione: le batterie agli ioni di sodio, derivate essenzialmente dal sale da cucina. Il sodio è tra gli elementi più abbondanti nella crosta terrestre e la sua ampia disponibilità lo ha reso da tempo un candidato interessante per una chimica delle batterie capace di evitare le pressioni sui costi e i vincoli di approvvigionamento associati al litio, che richiede estrazione da riserve di salamoia limitate o da miniere di roccia dura.

All’inizio di questo mese, i media cinesi hanno riportato che il primo camion da miniera alimentato da una batteria agli ioni di sodio era stato consegnato alla miniera in cui sarà impiegato. Secondo Car News China, la batteria ha una capacità di 676 kWh e una densità energetica di 165 Wh/kg, ancora al di sotto dell’intervallo tipico delle celle commerciali agli ioni di litio, che raggiungono comunemente 200–300 Wh/kg, ma sufficiente per applicazioni gravose in cui il peso è meno critico del costo e della durata. Il produttore, Hina Battery, ha dichiarato che il sistema può essere ricaricato in 20-25 minuti. Il rapporto ha inoltre osservato che la batteria è classificata per 8.000 cicli di carica-scarica, un valore paragonabile alla vita media di un camion da miniera convenzionale.

Le aziende statunitensi stanno contemporaneamente sviluppando i propri programmi agli ioni di sodio, con l’obiettivo non solo di creare una valida alternativa alla tecnologia agli ioni di litio, ma anche di costruire filiere indipendenti dalla Cina. La Cina domina attualmente la produzione mondiale di batterie e tratta una quota consistente dei minerali critici per le batterie, tra cui litio, cobalto e grafite, una concentrazione che ha spinto risposte politiche sia negli Stati Uniti sia nell’Unione Europea. Scrivendo sul Wall Street Journal, il columnist tecnologico Christopher Mims ha definito le batterie agli ioni di sodio “China-free” e ha affermato che la tecnologia “has the potential to help every country on earth break its dependence on China for batteries, and the critical minerals that go into them.”

Nonostante l’ottimismo, la tecnologia agli ioni di sodio è ancora relativamente nuova e presenta sfide tecniche rilevanti. Un recente rapporto di PV Magazine ha evidenziato la densità energetica come un limite chiave, insieme a una durata operativa più breve rispetto alle controparti agli ioni di litio. Secondo il rapporto, il raggio ionico maggiore del sodio “places greater mechanical stress on electrode materials and can accelerate degradation.”

Questi limiti spiegano perché Mims del Wall Street Journal abbia descritto le batterie agli ioni di sodio come solo “potentially” in grado di sostituire la tecnologia agli ioni di litio: la promessa è evidente, ma prima occorre affrontare i difetti. Per ora, i sistemi agli ioni di sodio sono generalmente considerati più adatti allo storage stazionario e alle applicazioni gravose, dove una densità energetica inferiore rappresenta un compromesso accettabile in cambio di costi dei materiali più bassi e di un rischio di incendio ridotto.

La Cina continua a guidare l’implementazione commerciale delle alternative agli ioni di sodio, ma i progressi stanno avanzando anche altrove. L’articolo del Wall Street Journal ha citato Peak Energy, una startup statunitense che punta al mercato dello storage su scala di rete, attualmente dominato da Tesla. La società punta sulla tecnologia agli ioni di sodio per realizzare batterie potenzialmente più economiche, più affidabili e meno soggette alla combustione, uno dei rischi più gravi dei sistemi agli ioni di litio a causa del potenziale thermal runaway.

Altre aziende statunitensi stanno inoltre sviluppando le proprie batterie agli ioni di sodio, a indicare una percezione di forte domanda per queste alternative. Gran parte di tale percezione sembra collegata alla rapida diffusione dei data center nel Paese. Ciò dipende, naturalmente, dalla necessità dei data center di disporre sempre di un’alimentazione elettrica affidabile, unita all’ambizione di utilizzare energia a basse emissioni di carbonio. Vi è anche la questione dei ritardi nei collegamenti alla rete, che spingono gli operatori dei data center a ricorrere a solare in loco più storage per ottenere più rapidamente l’elettricità, come ha riportato ancora una volta PV Magazine questo mese.

Risolvere il problema delle batterie e sviluppare accumulatori che siano al tempo stesso affidabili, durevoli, economici e sicuri ha sfidato per anni il settore tecnologico. Tuttavia, i progressi stanno arrivando e le tecnologie alternative per le batterie stanno erodendo, poco a poco, il predominio dei sistemi agli ioni di litio. Probabilmente ci vorrà ancora tempo prima che questa sfida minacci davvero tale predominio, se mai lo farà, ma la diversificazione tecnologica nelle batterie è sempre una buona idea.

Di Irina Slav per Oilprice.com

Altre letture principali da Oilprice.com

Il traffico nello Stretto di Hormuz scende a sei navi lunedì mentre i colloqui con l’Iran si arenano di nuovo

La produzione OPEC aumenta ancora, ma resta sotto gli obiettivi di quota

ADNOC emette l’ottava gara spot da giugno mentre gli Emirati Arabi Uniti aumentano le esportazioni di greggio