Batterie a metallo liquido: cosa sono e perché potrebbero rappresentare una svolta

Una tanica in metallo con all'interno elettrodi ed elettrolita liquidi potrebbe un giorno soppiantare le attuali batterie Li-Ion. Costa meno e non necessita di terre rare. Una tecnologia su cui ha investito anche Bill Gates

©Ambri

Ad oggi lo stato dell’arte delle batterie impiegate in tantissimi campi, dalla mobilità elettrica all’elettronica di consumo, indica che l’architettura agli ioni di litio è quella che presenta il miglior rapporto tra costo e prestazioni.

Ma nei laboratori di tutto il mondo ci sono centinaia di ricercatori alla ricerca dell’uovo di Colombo, ovvero di nuove soluzioni che permetterebbero di superare i limiti attuali.

Tra i progetti più promettenti vi sono le batterie a metallo liquido. Cosa sono? Sono degli accumulatori ideati dal team del professor Donald Sadoway del Massachusetts Institute of Technology in cui tutti i componenti tradizionali, gli elettrodi (anodo e catodo, polo negativo o polo positivo a seconda del tipo di pila) e l’elettrolito (il liquido o gel in cui sono immersi che funge da conduttore tra i due) sono allo stato liquido invece che solido. La batteria si presenta grosso modo come una tanica in metallo. I liquidi non si mescolano tra loro per via della loro differente densità.

Questa tecnologia deve ancora essere messa a punto definitivamente e diversi sono i laboratori di ricerca in cui si sta cercando la soluzione migliore, ma è talmente promettente che il professor Sadoway ha fondato insieme ai suoi collaboratori la startup Ambri, che ha ricevuto finanziamenti anche da Bill Gates e dalla francese Total con l’obbiettivo di creare un batteria allo stato liquido pronta per essere immessa sul mercato.

Quali sarebbero i vantaggi di un simile sistema? Innanzitutto i componenti liquidi non sono soggetti a degradazione come le attuali batterie al litio o piombo-acido, che perdono la loro efficienza col passare del tempo e dei cicli di carica-scarica. Quindi la vita delle batterie si allungherebbe e di molto, si stima fino a 15 anni e forse anche oltre, con prestazioni costanti nel tempo. Ciò si tradurrebbe in una minore necessità di ricambio, quindi con un minore impatto ambientale dovuti a riciclo, smaltimento e rifiuti.

Non meno importante è il costo di produzione: il magnesio e l’antimonio necessari per la produzione della batteria Ambri (ma a Stanford si sta studiando anche l’impiego di sodio, potassio e ossido di alluminio) sono meno costosi e più disponibili rispetto al litio ed alla terre rare necessarie per la produzione delle attuali batterie Li-Ion. Inoltre non richiedono cobalto. Si calcola che il costo per megawattora sia dal 33% al 50% inferiore rispetto alla tecnologia attuale più diffusa.

Inoltre pare che le batterie a metallo liquido siano ininfiammabili e non abbiano bisogno di raffreddamento. Sono infatti insensibili alla temperatura esterna.

Tra gli svantaggi, sicuramente il principale è che la batteria a metallo liquido non può essere utilizzata, almeno così com’è progettata adesso, per applicazioni in movimento, ad esempio per essere montata su veicoli. E’ infatti più che altro concepita per l’immagazzinamento di energia in centrali eoliche o fotovoltaiche.

Il settore della mobilità elettrica potrebbe però giovarsene indirettamente: potrebbe infatti essere impiegata nelle stazioni di ricarica e nelle centrali da fonti pulite che le alimenteranno, visto che il fabbisogno di energia è destinato a crescere.