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Riciclare le batterie dei veicoli elettrici

Uno studio dimostra che l'utilizzo di sistemi capaci di riutilizzare le batterie dei veicoli elettrici potrebbero essere redditizi sia per le case produttrici che per le centrali elettriche fotovoltaiche.

La crescente diffusione di veicoli elettrici conduce ad un aumento nel numero di batterie usate dalla potenza insufficiente per le attività di un veicolo elettrico. Ricercatori del MIT hanno pubblicato su Applied Energy i risultati di uno studio che ha portato allo sviluppo di un sistema che sfrutta queste batterie come accumulatori.

Il riciclo delle batterie EV potrebbe rappresentare una soluzione vantaggiosa sia per lo smaltimento delle batterie, sia per la creazione di sistemi di accumulo. Lo studio è il risultato di una collaborazione tra 6 ricercatori MIT, tra cui Ian Mathews, post-dottorando e Tonio Buonassisi, professore di ingegneria meccanica a capo del Photovoltaics Research Laboratory.

Per cominciare, i ricercatori hanno il quadro economico di diversi scenari: una centrale elettrica fotovoltaica da 2,5 megawatt; una centrale elettrica fotovoltaica associata ad un sistema di accumulo con batteria agli ioni di litio; una centrale elettrica fotovoltaica costituita con batterie composte da batterie EV dalla capacità ridotta all'80%, già insufficiente per un veicolo elettrico. Secondo gli studiosi, un sistema costruito con batterie EV usate e correttamente gestito potrebbe rappresentare un investimento redditizio, fintanto che il costo delle batterie fosse inferiore al 60% del prezzo originale. Il costo della raccolta, verifica e riabilitazione delle batterie sembra essere giustificato dai guadagni.

L'utilizzo di questo processo su larga scala presenta dei problemi tecnici: come verificare che le batterie usate siano ancora in condizioni abbastanza buone da essere riutilizzate? Come connettere insieme batterie di diversa marca, design e livello di carica per assicurare che lavorino bene insieme?

Lo studio ha utilizzato un modello semi-empirico di degradazione della batteria, per prevedere il calo delle prestazioni di queste batterie agli ioni di litio in diverse condizioni operative e ha scoperto che le batterie potevano raggiungere la massima durata e valore operando in precisi cicli di carica e scarica: mai andare oltre il 65% della carica completa o sotto al 15%.

Un fattore sconosciuto è quanto a lungo le batterie possano rimanere efficienti in questa seconda vita. Lo studio è partito da una stima prudente che prevede il ritiro delle batterie dal loro ruolo di backup in una centrale elettrica fotoelettrica una volta raggiunto il 70 % della capacità nominale. Nulla però vieta che possano rivelarsi efficienti ancora al 60%. Per determinarlo, molti produttori di veicoli elettrici hanno avviato degli studi pilota a lungo termine.

I vantaggi economici di questo sistema dipenderanno ovviamente anche dalle strutture normative locali. Sono utili, ad esempio, norme che permettano di includere il costo dei sistemi di stoccaggio nel costo complessivo di una nuova fornitura di energia rinnovabile. I ricercatori hanno condotto il proprio studio sul modello della legislazione californiana.

Il passaggio alla produzione d'energia da fonti rinnovabili per loro natura discontinue e legate alla presenza di vento (eolico) o luce solare (fotovoltaico), richiede la creazione di sistemi di accumulo energetico che possano garantire una fornitura costante. Il riciclo delle batterie EV potrebbe rappresentare una soluzione vantaggiosa sia per lo smaltimento delle batterie sia per la creazione di sistemi di accumulo.


(lo)