mercoledì 9 ottobre 2013

Accumulatori di ultima generazione per auto elettriche

La ricerca tecnologica nel campo degli accumulatori è molto attiva, le aziende che producono queste fonti di energia sono incentivate a perseguire fini di natura economica ed ambientale.

Ciò che si vorrebbe ottenere è un accumulatore che costa poco, duri molto ed inquini anche poco (l'inquinamento degli accumulatori abbandonati non è il solo, i processi produttivi per lo smaltimento di quelli esausti utilizza prodotti chimici ed ha un impatto negativo anche per quanto concerne la produzione di CO2), le auto elettriche con la loro dipendenza dall'efficienza degli accumulatori sembrano essere l'obiettivo della ricerca.

Gli accumulatori agli ioni di litio sono la tecnologia attualmente in uso per le auto elettriche, il loro costo è giustificato dalla loro autonomia e dalla resistenza ai cicli di carica/scarica.

Il litio però è un elemento costoso e non è non si trova in tutte le parti del mondo, come per ogni bene soggetto al mercato globale può subire grossi incrementi di prezzo ed influire negativamente sul costo finale dell'accumulatore.

Le batterie agli ioni di litio sono soggette a cali di potenziale se soggette a lavorare in settori di temperature troppo basse o troppo alte, il problema dello smaltimento non è da sottovalutare per via dei prodotti chimici utilizzati nelle aziende per il trattamento degli accumulatori esausti.

Le aziende produttrici di accumulatori per auto elettriche cercano quindi di trovare il modo per produrre accumulatori a basso costo, con alti rendimenti e dallo smaltimento con impatto ambientale nullo.

Le strade per ora intraprese sono diverse, la General Electric e la NGK cercano di ottimizzare accumulatori al sodio-zolfo.

L'altro colosso mondiale nella produzione di accumulatori, la Fiamm, ha fondato con la MES-DEA la FZ sonick SA ed ha prodotto la Zebra, un accumulatore al sodio-nickel (chiamate anche batterie al sale).

In Italia si distingue la ricerca condotta dal Professor Bruno Scrosati dell'Università Sapienza di Roma che ha prodotto un prototipo di accumulatori al litio-zolfo, l'innovazione di questa batteria potrebbe aumentare la durata delle batterie delle auto elettriche di ben quattro volte rispetto agli ioni di litio.

L'accumulatore Zebra al sodio-nickel della FZ Sonick SA sembra essere attualmente il più indicato per sostituire le batterie agli ioni di litio sulle auto elettriche, il reperimento delle materie prime ed il relativo smaltimento si sposano con un elevato rendimento.

Le “batterie al sale” sarebbero esenti da manutenzione ed insensibili agli sbalzi di temperatura, ciò produce un'elevata affidabilità e durata nel tempo.

Tra i vantaggi dell'accumulatore al sodio-nickel c'è anche la non necessità di processi di ricarica e scarica.

I contro degli accumulatori al sodio-nickel sono però ancora oggi un ostacolo alla vendita su larga scala, la temperatura di esercizio prevede una soglia di 270°C (il tutto avviene in ambiente sigillato) che deve essere mantenuto il più vicino a questo valore durante i processi di scarica e carica.

Una temperatura di esercizio cosi alta vuol dire che parte dell'energia viene impiegata per la batteria stessa e ciò ne riduce il rendimento.

La potenza degli accumulatori al sodio-nickel è un altro problema se la si vuole impiegare in macchine di modeste dimensioni, il valore entro cui si aggirano è di 12/50 KWh.

Le batterie tipo Zebra sono quindi impiegate nella trazione elettrica di grandi mezzi come locomotori per treni, sommergibili ed imbarcazioni e solo in questi anni si sta cercando di impiegarli anche nelle auto elettriche.

Veniamo ai prezzi, le batterie per auto elettriche vengono prodotte in tutto il mondo ed hanno prezzi molto variabili.

Gli accumulatori per vetture elettriche provenienti dal bacino asiatico variano da 400 a 600 euro al KWh mentre quelle superiori sempre prodotte in quelle zone possono arrivare a 600 euro.

In Europa il prezzo è di circa 1000/1200 euro al KWh mentre gli accumulatori al sodio-nickel sembrerebbero essere concorrenziali con prezzi variabili tra 500 e 700 euro al KWh.

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