Idrogeno e ioni di litio: La chiave dell'Europa per una ripresa verde
La promessa dell'idrogeno come fonte energetica del futuro è stata a lungo discussa da produttori, professionisti del clima e personalità politiche. Queste discussioni si sono intensificate in seguito al pacchetto di ripresa economica della Commissione europea, che si concentra sull'avvio di un'economia pulita dell'idrogeno in Europa. Nikolaos Tsiouvaras, direttore della ricerca e sviluppo di Systems Sunlight S.A., produttore greco di batterie industriali e a tecnologia avanzata per l'industria dell'accumulo di energia, analizza lo stoccaggio in Europa.
In linea con il Green Deal europeo, il pacchetto "Next Generation EU" riconosce all'idrogeno la capacità di sostenere gli obiettivi a lungo termine dell'Unione Europea e il ruolo essenziale che può svolgere nel raggiungimento della neutralità climatica.
Le economie di tutto il mondo hanno iniziato a confrontarsi con l'idrogeno. Molti governi hanno creato generosi sussidi per perseguire l'idrogeno come strumento di diversificazione delle fonti energetiche.
Tuttavia, gli ioni di litio rimangono la tecnologia di accumulo di energia dominante per il settore industriale in senso lato e si prevede che domineranno i mercati. Gli investimenti del Green Stimulus dell'UE attraverso l'iniziativa IPCEI per sostenere le innovazioni nella catena del valore delle batterie sottolineano l'importanza che assumeranno le tecnologie agli ioni di litio. Il progetto sostiene lo sviluppo di tecnologie innovative e sostenibili per le batterie agli ioni di litio (a elettrolita liquido e a stato solido) che durino di più, abbiano tempi di ricarica più brevi, siano più sicure e più rispettose dell'ambiente rispetto a quelle attualmente disponibili. L'innovazione mirerà anche a migliorare la sostenibilità ambientale in tutti i segmenti della catena di valore delle batterie. L'obiettivo è quello di ridurre l'impronta di CO2 e i rifiuti generati dai diversi processi produttivi, nonché di sviluppare uno smontaggio, un riciclo e una raffinazione ecologici e sostenibili, in linea con i principi dell'economia circolare.
Il litio è alla guida delle innovazioni
Il mercato globale delle batterie agli ioni di litio ha vissuto un periodo di crescita esponenziale negli ultimi anni e Data Bridge Market Research prevede che il mercato degli EV agli ioni di litio continuerà a crescere a un tasso annuo del 15,70% nel periodo di previsione dal 2020 al 2027. La crescita del mercato è attribuita alla crescente domanda di batterie agli ioni di litio in una serie di applicazioni (veicoli elettrici, robot per il magazzino, navi e trasporti elettrici), che offrono minori requisiti di manutenzione, longevità e rappresentano una soluzione più sostenibile rispetto al carburante.
Per i veicoli più piccoli, in particolare per l'industria della forza motrice, gli sviluppi tecnologici degli ioni di litio consentono di ridurre notevolmente gli sforzi di riparazione e manutenzione. Nella maggior parte dei casi, la manutenzione non è affatto necessaria, il che equivale a un'importante riduzione del costo totale annuo di proprietà rispetto ad altre tecnologie, con un notevole risparmio sui costi di manodopera del personale addetto alla manutenzione. Inoltre, riducono notevolmente i tempi di inattività grazie alla velocità di ricarica e ai vantaggi apportati dalla ricarica di opportunità, che consente di caricare la batteria più volte durante un ciclo di lavoro senza influire sulla durata della batteria. Questo aspetto è particolarmente importante per i settori che si basano sull'efficienza, come la logistica.
Le batterie intelligenti agli ioni di litio, come la gamma Li.ON force di System Sunlight, utilizzate nei carrelli elevatori e in altre applicazioni industriali, consentono una ricarica completa in meno di 90 minuti. Ciò consente di operare su tre turni, evitando la necessità di cambiare la batteria a metà della giornata lavorativa: un enorme vantaggio per i macchinari industriali. La tecnologia utilizza il litio-ferro-fosfato, una forma di litio più sicura che può durare per circa 4.500 cicli di ricarica, a seconda del profilo dell'utente. In particolare, questa maggiore longevità si traduce in un notevole risparmio a lungo termine e in un maggiore ritorno sull'investimento, nonostante il costo di acquisto iniziale.
Il futuro della tecnologia delle batterie
Mentre il litio rimarrà probabilmente la tecnologia dominante per l'industria dell'energia motrice per i prossimi 20-30 anni, il futuro dell'idrogeno rimane luminoso, soprattutto per i veicoli pesanti. L'alta densità energetica gli consente di offrire una maggiore autonomia occupando volumi più ridotti. Per le applicazioni pesanti come furgoni, camion, treni, navi e aerei, le celle a combustibile alimentate a idrogeno rappresentano un'opportunità interessante. A causa degli elevati costi di produzione, al momento non è una soluzione economicamente valida, ma vediamo che i costi diminuiscono di anno in anno.
Di conseguenza, la spesa globale per la ricerca, lo sviluppo e la dimostrazione dell'energia da idrogeno è aumentata notevolmente negli ultimi anni. Il nuovo centro di ricerca e sviluppo di System Sunlight si concentrerà su nuove tecnologie, come il litio allo stato solido, ma il suo obiettivo principale sarà l'idrogeno. Siamo desiderosi di esplorare l'idrogeno, ma solo per le applicazioni specialistiche necessarie per l'industria motoristica, dove il litio e il piombo-acido rimangono la migliore soluzione tecnologica per la maggior parte delle esigenze dei clienti.