Batterie 4.0: la sfida è quella di renderle leggere e meno care

La «guerra» delle batterie è iniziata da tempo, ma ora inizia a produrre risultati sempre più concreti con l’obiettivo di rendere gli accumulatori più leggeri, meno costosi e in grado di garantire tanta autonomia. La soglia psicologica è divisa sostanzialmente su due livelli a seconda dell’utilizzo stimato e del portafoglio del cliente: i cinquecento e i mille chilometri. Sul primo fronte già oggi ci siamo, sul secondo i limiti sono, appunto, nel peso e nei costi. Cerchiamo di capire cosa sta accadendo nei laboratori di ricerca, sapendo che già oggi le batterie delle elettriche garantiscono perfomance che sino a dieci anni fa non erano neppure ipotizzabili.

Con un progetto finanziato di recente l’Europa si è data una sensibile sveglia comprendendo come i passi da gigante fatti dall’Oriente rischino di definire dei divari difficili da colmare. Ma nel frattempo la Farasis Energy, che di inglese ha solo il nome poiché si tratta di un’azienda cinese, ha annunciato la messa a punto della «quarta generazione» di accumulatore presentando dati a dir poco impressionanti: secondo la Farasis, le nuove celle avranno una densità energetica di oltre 330 wattora per chilogrammo, un valore superiore del 25 per cento rispetto a valori standard attuali. La «garanzia» prevede inoltre prestazioni elevate sino a 1.500 cicli di ricarica rapida.

Le auto elettriche sono «semplici» nella loro architettura, ma hanno un problema di sovrappeso dovuto, appunto, alle batterie. La ricerca punta ad alleggerirle, ma secondo i ricercatori svedesi della Chalmers University of Technology, si può fare di più e di meglio. L’idea è quella di far diventare gli accumulatori la struttura portante del veicolo, facendo così «scomparire» buona parte della massa oggi stivata nel pianale. L’ispirazione arriva dall’aeronautica dove i serbatoi sono spesso parte strutturale delle ali non sovraccaricando così la struttura con componenti fine a se stessi.

Il professore Leif Asp, leader del progetto, spiega: «La batteria strutturale di prossima generazione ha un grande potenziale. Entro pochi anni si potrebbero produrre smartphone, portatili e biciclette elettriche che pesano la metà di oggi e anche le auto elettriche avrebbero grandi vantaggi con una riduzione di peso calcolabile attorno al 25 per cento». Il difficile è trovare materiali duttili che fungano sia da accumulatori che da struttura portante dell’auto. I ricercatori stanno mettendo a punto compositi in fibra di carbonio in grado di fungere anche da batteria. Il difficile (per questo la sfida durerà anni) è rendere questa soluzione ottimale nell’immagazzinare energia.

Uno dei materiali indispensabili per produrre batterie efficienti è il litio che ha due caratteristiche negative: è costoso e la sua estrazione è decisamente poco ecologica. Cile e Argentina, che sono grandi produttori di questo metallo alcalino, lo estraggono dai grandi laghi salati, procedura che implica un dispendio d’acqua tale da minare le riserve idriche dei due Paesi. Per ovviare al problema, anche sei produttori non gradiranno, l’israeliana StoreDot sta ottenendo un prodotto che minimizza l’impiego di litio ed è in grado di ricaricarsi in 5 minuti, più o meno lo stesso tempo di un pieno di benzina. Della ricerca di Tel Aviv - finanziata con 130 milioni di euro - si sa solo che utilizza strati sovrapposti di nanomateriali. Il problema è che per ora non esistono centraline così potenti per una ricarica così veloce. Mai dire mai...