Dal loro ruolo chiave nell’azione per il clima alla loro versatilità, c’è molto da apprezzare.
Non direi che ho dei preferiti quando si tratta di tecnologie per il clima. Vale la pena scrivere di tutto ciò che può aiutarci nella lotta contro il cambiamento climatico, sia per condividere i potenziali vantaggi che per cercare attentamente le insidie. Ma ho un posto speciale nel mio cuore e nel mio taccuino per le batterie.
Dopo tutto, cosa c’è da non amare? Svolgono un ruolo cruciale nell’azione per il clima, ne esistono un milione di tipi diversi che possono soddisfare praticamente qualsiasi esigenza e sono almeno un po’ magiche.
In onore della festa preferita da tutti, ho pensato di condividere una lettera d’amore alle batterie. In ogni caso, questo dovrebbe farvi capire perché continuo a tornare sull’argomento. (Di recente, ho approfondito il tema della chimica alternativa delle batterie, il litio-zolfo: se non l’avete ancora fatto, dategli una lettura).
Allora, come faccio ad amare le batterie? Lasciatemi elencare i motivi.
Sono pratiche
Immaginate un mondo che si avvia a raggiungere emissioni nette di gas serra pari a zero entro il 2050. Questo ci permetterebbe di limitare il riscaldamento globale a meno di 2 °C, o 3,6 °F. Per arrivarci, i due settori più importanti da ripulire sono l’elettricità e i trasporti: il modo in cui alimentiamo il mondo e ci spostiamo. E il comune denominatore sono – indovinate un po’ – le batterie.
Alcune fonti di energia a basse emissioni, come l’eolico e il solare, non sono disponibili in modo costante, quindi hanno bisogno di una piccola riserva. È qui che entra in gioco lo stoccaggio della rete: entro il 2050 dovremo costruire circa 100 volte più stoccaggio di energia sulla rete per essere in linea con il nostro scenario a zero emissioni.
Non si tratterà solo di batterie: l’immagazzinamento dell’energia con l’idroelettrico, l’aria compressa e altri metodi potrebbero essere fondamentali. Ma le batterie, soprattutto se le alternative più economiche saranno scalabili, saranno un pezzo importante del puzzle.
L’elettrificazione dei trasporti è una storia simile. Dobbiamo passare dai veicoli a combustibile fossile ai veicoli a emissioni zero. E le batterie ci aiuteranno a farlo.
Secondo l’Agenzia Internazionale dell’Energia, nel nostro scenario a zero emissioni, il mondo avrà bisogno di circa 14 terawattora di batterie per i veicoli elettrici ogni anno entro il 2050. Si tratta di qualcosa come 90 volte la produzione del 2020.
Sono versatili
Uno degli aspetti che preferisco della tecnologia delle batterie è la sua adattabilità. I ricercatori scoprono e sviluppano continuamente nuove sostanze chimiche ed è affascinante seguirli.
Le batterie agli ioni di litio tendono a essere il prodotto predefinito per i settori di cui scrivo di solito (si pensi ai trasporti e all’accumulo di energia). Ciò è dovuto principalmente al fatto che queste batterie sono state sviluppate per i dispositivi personali che si sono diffusi a partire dagli anni ’90, quindi hanno avuto un vantaggio in termini di scalabilità e di riduzione dei costi che ne consegue.
Anche nelle tecnologie delle batterie esistenti ci sono molte sfumature e innovazioni. Le batterie agli ioni di litio seguono uno schema simile, ma c’è un intero mondo di gusti. Il vostro telefono e il vostro computer portatile probabilmente ospitano celle a sacchetto con livelli più elevati di cobalto, mentre il vostro veicolo elettrico probabilmente funziona con celle cilindriche ad alto contenuto di nichel. Inoltre, una frazione crescente di celle agli ioni di litio non include nessuno dei due metalli: le aziende stanno valutando queste opzioni per l’immagazzinamento stazionario o per i veicoli a basso costo.
Ma non ci si ferma qui. Le batterie di nuova generazione potrebbero offrire una chimica diversa per ogni occasione. Avete bisogno di una batteria robusta e a basso costo? Provate con gli ioni di sodio. Ancora più economiche, per l’accumulo stazionario? Le batterie a flusso di zinco o ferro-aria potrebbero essere la chimica che fa per voi. Per un EV a lungo raggio e ad alte prestazioni? Provate con le batterie allo stato solido o con quelle al litio-zolfo.
Spesso mi viene chiesto quale chimica delle batterie “vincerà”. Non tutte le batterie saranno adottate su larga scala e non tutte le aziende produttrici di batterie avranno successo. Ma credo che la risposta sia che, auspicabilmente, non vedremo un unico tipo di batteria dominante, ma un menu di opzioni sempre più ampio.
Sono almeno un po’ magiche
Infine, credo che uno dei motivi principali per cui sono ossessionato dalle batterie sia che le trovo un po’ misteriose. Minuscoli ioni che si muovono in un contenitore metallico possono immagazzinare energia da utilizzare quando e dove vogliamo.
Io non mi stuferò mai e spero che non lo facciate neanche voi. L’anno prossimo trascorreremo più tempo con ciò che amiamo.
