Parla italiano la batteria del futuro, e questa volta non siamo davanti alla classica teoria ma ad una batteria che funziona davvero ed è assolutamente innovativa. Green Energy Storage, neonata start up italiana, ha presentato questa mattina la prima batteria a flusso organica per l’accumulo di energia rinnovabile. Un progetto di assoluto interesse, che nei prossimi anni potrebbe davvero rivoluzionare il mondo dell’energia e il rapporto tra i consumatori e i fornitori di energia come Enel, Sorgenia o Eni.

La batteria di Green Energy Storage non è fatta per gli smartphone e neppure per le auto elettriche, ma è un accumulatore di energia simile al PowerWall di Tesla, una super pila capace di immagazzinare corrente per poi rilasciarla nel momento del bisogno. Un business, quello dell’energy storage, che grazie alle energie rinnovabili sta crescendo in maniera vertiginosa: secondo le previsioni nel prossimo decennio saranno sempre di più le abitazioni o le aziende capaci di gestire in modo autonomo l’approvvigionamento energetico, facendo il pieno di energia quando costa meno (nelle fasce notturne) per poi usarla nel corso della giornata. Le batterie di accumulo vengono incontro anche alle esigenze di molte aree rurali, dove l’eccesso di produzione eolica o solare viene sprecata e dove, in determinati momenti, potrebbe esserci richiesta di una potenza superiore a quella che la rete è in grado di fornire.

Quella presentata da Green Energy Storage è una batteria con una storia davvero particolare: nel 2014 il professore Michael J. Aziz, del dipartimento di Ingegneria e Scienze Applicate della prestigiosa università di Harvard, ha pubblicato su Science una ricerca dal titolo “Alkaline quinone flow battery”. Nella ricerca il professore mostrava il funzionamento di un piccolo prototipo di un particolare tipo di batteria, denominata batteria a flusso, basata su un materiale organico come elettrolita.

Il prototipo di batteria del professor Aziz

Questa molecola, chiamata chinone, viene prodotta dalle piante durante la fotosintesi e può essere estratta in modo semplice dal rabarbaro e da altri vegetali. Fino ad oggi per le batterie a flusso veniva utilizzato il vanadio, elemento inquinante e costoso, ma grazie alle proprietà del rabarbaro il professor Aziz ha creato una batteria green, eco sostenibile e soprattutto economica e facile da gestire. Salvatore Pinto, oggi Presidente di Green Energy Storage, ha letto con interesse la ricerca e ha preso un volo per gli States per mettere le mani sul brevetto, acquisito dall’azienda italiana a ottobre 2015: dopo un anno di ingegnerizzazione il prototipo da pochi watt si è trasformato in una grossa pila funzionante da 3 kilowatt di potenza e da 10 kilowattora, la prima di una famiglia che nei prossimi 5 anni vedrà l’arrivo di ogni tipo di batteria a flusso, dalle piccole unità per la casa alle grosse unità per l’industria.

Salvatore Pinto di fianco alla prima batteria al rabarbaro

Come funziona una batteria a flusso

Per capire meglio la bellezza e l’importanza del progetto italiano è bene capire come funziona una cosiddetta batteria a flusso, diversa da una classica cella al litio e più simile ad una fuel-cell. In una batteria a flusso i componenti sono sostanzialmente due serbatoi e una cella elettrochimica: i serbatoi contengono l’elettrolita e quindi la “carica” mentre la cella elettrolita è l’elemento dove si scatena la reazione e quindi si forma l’energia.

Si definisce a “flusso” perché due pompe auto alimentate dalla batteria stessa fanno circolare il liquido (all’interno del quale è presente la molecola di chinone) portandolo dai serbatoio alla cella, dove avviene il processo chimico: un flusso continuo, fino ad esaurimento della carica e alla successiva ricarica, dove avviene il processo inverso. Essendo la carica contenuta nel liquido è facile intuire che più grandi sono i serbatoio e maggiore è la capacità di immagazzinamento, ed effettivamente è così: uno degli ingegneri che l’ha sviluppata ci conferma che se una azienda avesse bisogno solo di una maggior capacità basterebbero solo serbatoi più grandi, senza modifiche alla cella elettrochimica. Quest’ultima determina invece la potenza: una cella piccola offrirà meno kilowatt, una cella grande più kilowatt: la cella è composta da un sandwitch di membrane che fanno in modo che il liquido non venga mai in contatto, ma se per disgrazia una membrana si buca non succede nulla, può essere sostituita.

La batteria lavora a temperatura ambiente – ci dice Salvatore Pinto – non c’è surriscaldamento mentre di carica o si scarica come invece accade con le batterie al litio”. Tra i vantaggi di questa batteria c’è anche la durata: “Dura almeno 10 anni – conferma un ingegnere del team – ma dopo 10 anni non è da buttare, anzi, basta sostituire il liquido ed eventualmente le membrane”. Questo perché non è una cella sigillata come quella di una batteria al litio, che una volta consumata è da buttare, ma è una sorta di piccola centrale capace di generare energia dove i componenti deperibili sono un liquido organico di origine vegetale facilmente smaltibile e delle membrane riciclabili.

Alla domanda sulla scelta di questa soluzione al posto del più diffuso litio, e citiamo la famosa Tesla Powerwall, l’ingegner Pinto non ha dubbi: “Il litio prima di tutto è altamente inquinante e non è facile da smaltire, quindi è un paradosso parlare di energia green se poi si usano pile che inquinano per immagazzinarla. In secondo luogo c’è un problema di costi: il litio è diffuso in sud America e in Bolivia, e quando il litio diventerà il nuovo petrolio il prezzo potrebbe salire alle stelle perché in mano a soli due paesi. Secondo la nostra roadmap l’obiettivo è realizzare una batteria che costerà all’utente finale 200 euro al kw, quindi più competitiva anche di quelle al litio. Ma se ne parlerà tra qualche anno”.

Oggi Green Energy Storage ha ricevuto finanziamenti da diversi enti e dall’Unione Europea per il suo progetto, e la prima batteria da 3kW, dopo aver superato alcuni test di perfezionamento, sarà la base per la produzione delle prime batterie da installare. Le batterie verranno immesse sul mercato in serie nel 2018, e oltre alla soluzione da 3 kW si pensa di poter “scalare” la cella per gestire anche 10 kW. Successivamente, ci conferma Pinto, arriverà il turno di batterie piccole e sicure per la casa, in grado di provvedere al fabbisogno giornaliero di una piccola abitazione e con costi davvero contenuti. Una soluzione questa che interessa ovviamente alle aziende di energia: Sorgenia, partner di Green Energy Storage, ha già messo gli occhi su un sistema che potrebbe facilitarle la gestione del fabbisogno energetico delle città, creando una smart grid energetica capace nei periodo più grigi, come l’estate con i condizionatori, di spostare velocemente energia e di bloccare eventuali blackout.

Chiudiamo con il prezzo: ad oggi la batteria di Green Energy Storage non ha un prezzo perché è ancora in fase di finalizzazione, e lo stesso Pinto invita a non guardare cosa può costare oggi ma cosa costerà tra 4 anni, quando il progetto sarà nel vivo della sua attività. In ogni caso, giusto per avere un’idea, l’utilizzo del “rabarbaro” permette un costo del 20% inferiore rispetto ad una soluzione analoga e inquinante al vanadio, oggi in vendita a cifre che vanno dai 10.000$ ai 20.000$. L’obiettivo, come abbiamo scritto, è arrivare a 200 euro al kilowatt. E speriamo davvero che ci si riesca alla svelta.