Problemi di sicurezza delle batterie al litio
Incidenti e rischi principali
Le batterie al litio possono provocare incendi particolarmente violenti e difficili da spegnere. I principali rischi comprendono:
- Thermal runaway: Un processo che può essere innescato da molteplici fattori: dai carichi termici ai danni meccanici, fino ai difetti di fabbricazione
- Emissioni tossiche: Quando la pressione viene alleviata o in caso di incendio o esplosione, vengono rilasciate sostanze tossiche pericolose per la salute, come acido fluoridrico e composti organici
- Esplosioni: Proprio per la loro elevata densità energetica possono, in varie circostanze e per diverse cause, scoppiare spontaneamente e provocare incendi di portata anche molto grave
Statistiche comparative
Tuttavia, è fondamentale evidenziare che, secondo uno studio del National Transportation Safety Board (NTSB) statunitense, nel periodo 2010-2023, le auto elettriche hanno preso fuoco con una frequenza dello 0,0012%, mentre le auto a benzina con una frequenza dello 0,1%. Su 100.000 veicoli elettrici, solo 25 hanno subito incendi. Lo stesso numero di veicoli a combustione registra ben 1.500 incendi.
Alternative più sicure al litio
Batterie al sodio – La più promettente
Il sodio, oltre 500 volte più abbondante del litio, è al centro di una scoperta rivoluzionaria dei ricercatori del KAIST. I principali vantaggi:
- Sicurezza superiore: Le batterie al sodio sono meno soggette a surriscaldamento e a rischi di incendio rispetto a quelle al litio
- Costi ridotti: Secondo uno studio del Massachusetts Institute of Technology (MIT), le batterie al sodio potrebbero ridurre il costo di produzione delle batterie fino al 30% rispetto a quelle al litio
- Sostenibilità: Il sodio, infatti, costituendo il 2,8% della crosta terrestre, è il sesto elemento più presente sul nostro pianeta
Batterie LFP (litio ferro fosfato)
I vantaggi rispetto alle tradizionali NMC sono numerosi: meno costose, più sicure, maggiore numero di cicli di utilizzo, assenza di materiali critici. Prima di tutto durano più a lungo. Spesso possono arrivare a superare i 10.000 cicli di carica e scarica e sono anche più sicure, poiché sono meno infiammabili e resistono meglio al calore.
Batterie allo stato solido
Le batterie allo stato solido (SSBs) sono diverse dalle classiche batterie agli ioni di litio e sono pressoché universalmente considerate come la loro evoluzione diretta. Sono più leggere, più sicure, offrono un’autonomia maggiore, inquinano meno e si ricaricano più velocemente.
Altre alternative emergenti
- Batterie al litio-zolfo: Le batterie al litio-zolfo possiedono una capacità 5 volte superiore rispetto a quelle attuali al litio. Inoltre, lo zolfo è molto più facile da reperire e economico
- Materiali innovativi: Il magnesio, potenzialmente più potente sia del litio che del sodio. Le batterie al magnesio metallico potrebbero offrire maggiore stabilità e una più elevata densità energetica
- Batterie al silicio-carbonio: Le batterie al silicio-carbonio offrono una densità maggiore e anche una maggiore resistenza alle condizioni meteorologiche estreme
Ci sono novità rilevanti
È da poco entrata in funzione in Cina la Baochi Storage Station: 200 MW di capacità di accumulo a batteria e 400 MWh di energia erogabile da un sistema ibrido litio-sodio, dimostrando che le alternative stanno già entrando nella fase commerciale.
La rivoluzione verso batterie più sicure è già in corso, con il sodio che emerge come l’alternativa più promettente per sostituire gradualmente il litio in molte applicazioni, offrendo maggiore sicurezza, sostenibilità e costi ridotti.