Le batterie al sale

Nel mondo dell’energia rinnovabile, le batterie al sale rappresentano una svolta significativa. Questa tecnologia innovativa offre una soluzione energetica sicura, duratura ed ecologicamente responsabile. Attraverso il riutilizzo e lo smaltimento sostenibile, le batterie al sale stanno rivoluzionando il modo in cui immagazziniamo l’energia. In questo post, esploreremo in dettaglio le caratteristiche di queste batterie, il loro impatto ambientale e come la tecnologia sta ridefinendo il nostro approccio al risparmio energetico.

Come sono fatte le batterie al sale

Le batterie al sale, note anche come batterie salmastre, sono dispositivi di immagazzinamento energetico costituiti da un’anodo, un catodo e un elettrolita a base di sale. L’anodo è di solito realizzato in zinco o litio, mentre il catodo può essere composto da vari materiali, compresi composti di sodio o potassio. L’elettrolita a base di sale (soluzione salmastra) facilita il movimento degli ioni tra l’anodo e il catodo, generando così un flusso di corrente elettrica. Queste batterie sono note per la loro capacità di immagazzinamento di energia a lungo termine e per la loro resistenza alle variazioni di temperatura.

Come funzionano le batterie al sale?

Le batterie al sale funzionano attraverso un processo chiamato reazione redox. Quando la batteria è in uso, gli ioni si muovono dall’anodo al catodo attraverso l’elettrolita salino. Questo movimento di ioni crea un flusso di corrente elettrica. L’anodo subisce una reazione di ossidazione, perdendo elettroni, mentre il catodo subisce una reazione di riduzione, guadagnando elettroni. Quando la batteria viene ricaricata, il processo viene invertito. Queste batterie sono altamente efficienti, resistenti e possono fornire energia per un periodo di tempo prolungato.

Il sale deve essere riscaldato per funzionare

Il sale deve essere riscaldato per funzionare in una batteria perché solo a temperature elevate, il sale (tipicamente cloruro di sodio) si scioglie in un liquido ionico. Questo liquido ionico consente il trasporto di ioni tra l’anodo e il catodo, facilitando la produzione di corrente elettrica. Il riscaldamento del sale riduce la resistenza interna della batteria e aumenta la sua efficienza complessiva. Per funzionare si richiede quindi una gestione attenta del calore per assicurare che la temperatura rimanga costante.

Il sale fuso

Il sale fuso è caratterizzato da proprietà uniche che cambiano all’aumentare della sua temperatura. A temperatura ambiente, il sale è un solido cristallino. Tuttavia, quando viene riscaldato oltre il suo punto di fusione, cambia stato diventando un liquido. In questo stato, il sale fuso conduce elettricità, rendendolo utile per diverse applicazioni, tra cui la produzione di energia elettrica. Inoltre, all’aumentare della temperatura, la viscosità del sale fuso diminuisce, permettendo una migliore conducibilità termica. Questo permette al sale fuso di immagazzinare e rilasciare grandi quantità di calore, rendendolo utile anche per lo stoccaggio termico.

Pro e contro delle batterie al sale

Vantaggi

Tra i vantaggi delle batterie al sale, spiccano la loro elevata capacità di immagazzinamento energetico, la resistenza alle variazioni di temperatura e la loro durata prolungata. Sono anche ecologiche, sicure e costituiscono una fonte di energia rinnovabile.

Svantaggi

Quello principale è che devono essere riscaldate per funzionare correttamente, il che richiede una gestione attenta del calore. Inoltre, la loro efficienza può diminuire se non sono mantenute a una temperatura costante. Le batterie al sale possono anche essere più costose da produrre rispetto ad altri tipi di batterie a causa della necessità di sistemi di riscaldamento e di gestione del calore.

Perché non sono diffuse come le batterie al litio?

Nonostante i numerosi vantaggi, le batterie al sale non sono così diffuse come le batterie al litio principalmente per due ragioni. Prima di tutto, la necessità di riscaldare il sale a temperature elevate per far funzionare la batteria rende l’intero processo più energetico e costoso. Inoltre, la gestione del calore è un ulteriore fattore complicante che richiede sistemi di riscaldamento e di controllo della temperatura sofisticati e costosi. In secondo luogo, le batterie al litio sono state la scelta prevalente per le applicazioni portatili per decenni a causa della loro elevata densità di energia, leggerezza e flessibilità di forma.

Esistono prodotti con le batterie al sale?

Sì, esistono prodotti che utilizzano le batterie al sale. Uno degli esempi più noti è il sistema di accumulo energetico della NGK, una società giapponese. Questa sfrutta le batterie al sale per l’immagazzinamento a lungo termine dell’energia solare. Allo stesso modo, alcune stazioni di energia eolica utilizzano queste batterie per immagazzinare l’energia prodotta. Tuttavia, bisogna notare che l’uso delle batterie al sale è ancora limitato a causa delle difficoltà associate alla loro produzione e gestione.

I prezzi delle batterie al sale

Le batterie al litio “entry level” provenienti principalmente dalla Cina hanno un prezzo industriale di circa 400 euro/kWh. Le batterie di qualità superiore Coreane costano circa 800 euro/kWh, mentre le migliori europee possono raggiungere i 1.200 euro kWh. In comparazione, quelle al sale costano circa 600 euro/kWh. È importante considerare anche i costi di smaltimento a fine vita delle batterie. Le batterie Li-ion possono essere rigenerate e i metalli recuperati per la produzione di nuove batterie. Tuttavia, il litio contenuto è velenoso e richiede precauzioni durante il trattamento. Le batterie al sale, invece, sono biodegradabili, nonostante la presenza di nickel e di piccole quantità di rame.

Utilizzi e applicazioni: dove utilizzare una batteria al sale?

Le batterie al sale trovano applicazione in una vasta gamma di settori che necessitano di soluzioni di accumulo energetico efficienti e sostenibili. Sono particolarmente adatte per applicazioni di accumulo energetico su larga scala, come le stazioni di energia rinnovabile o le solar farms. Grazie alla loro capacità di immagazzinare energia per periodi di tempo lunghi, sono ideali per sistemi a uso notturno. Inoltre, la loro resistenza alle variazioni di temperatura e la capacità di funzionare in un’ampia gamma di condizioni ne fanno una soluzione ideale per impianti agrivoltaici, installazioni industriali o stazioni di ricerca in zone remote.

Performance

Le batterie al sale e quelle al litio presentano prestazioni diverse che le rendono adatte per applicazioni specifiche. Le batterie al litio sono note per l’alta densità, che le rende ideali per dispositivi mobili come cellulari e portatili. Tuttavia, queste batterie hanno una vita utile relativamente breve e possono essere pericolose se non gestite correttamente. Al contrario, le batterie al sale presentano una densità di energia minore, ma offrono una maggiore durata e una maggiore sicurezza. La loro capacità di funzionare a varie temperature e di immagazzinare energia a lungo, le rende utili su larga scala e per applicazioni estreme. A differenza delle batterie al litio, quelle al sale non presentano rischi di incendio o esplosione. Ciò le rende la scelta più sicura per molte applicazioni.

Affidabilità e sicurezza

Dal punto di vista dell’affidabilità e della sicurezza, queste batterie si distinguono come una scelta eccellente. Queste batterie non presentano rischi di fiamme o esplosioni, un pericolo spesso associato alle batterie al litio. Grazie alla loro resistenza alle variazioni di temperatura e alla loro capacità di funzionare in un’ampia gamma di condizioni, le batterie al sale offrono un livello di sicurezza superiore in molte applicazioni. Inoltre, la loro capacità di immagazzinare energia per lunghi periodi senza perdita di capacità o efficienza le rende estremamente affidabili. Le batterie al sale non sono quindi considerate pericolose, ma rappresentano invece una soluzione sicura per l’accumulo di energia.

Riutilizzo e smaltimento

Quando si parla di riutilizzo e smaltimento, le batterie al sale hanno un vantaggio significativo rispetto ad altre tipologie. Essendo costituite principalmente di materiali non tossici e facilmente reperibili, il loro smaltimento è meno problematico rispetto alle altre. Di fatto, alcune componenti possono essere riciclate e riutilizzate, riducendo così l’impatto ambientale. Tuttavia, è fondamentale che il processo di smaltimento sia condotto in maniera responsabile e in conformità con le normative vigenti. Le batterie al sale non solo rappresentano una soluzione energetica sicura e duratura, ma anche una scelta ecologicamente responsabile.

Chi le produce?

Correggio, una piccola città nell’Italia settentrionale, è famosa per le sue industrie, tra cui quella delle batterie. “Zhero” è una tecnologia rivoluzionaria ideata da Une S.r.l, un’azienda con sede appunto a Correggio, per l’immagazzinamento di energia.

«I nostri Zhero – spiega Alessandro Crotti, responsabile commerciale di Une – si rivolgono sia a chi ha un impianto fotovoltaico già esistente e vorrebbe inserire un sistema di accumulo sia a chi, partendo da zero, desidera approcciarsi al risparmio energetico e quindi montare un impianto fotovoltaico disponendo di un sistema sicuro e sostenibile in grado di gestire al meglio la sua energia».