Le nuove batterie agli ioni di sodio potrebbero fare a meno del raffreddamento attivo
Le batterie agli ioni di sodio puntano a conquistare un ruolo sempre più importante nell’accumulo energetico stazionario. Syntropic Power e UNIGRID hanno raggiunto un accordo per promuovere congiuntamente sistemi basati sulla tecnologia sviluppata da UNIGRID, destinandoli ad applicazioni domestiche, centrali elettriche virtuali e grandi impianti collegati alla rete.
Uno degli aspetti più interessanti riguarda la gestione della temperatura. Secondo i test effettuati sulla tecnologia, le celle mostrerebbero infatti un particolare comportamento endotermico durante la ricarica, caratteristica che potrebbe ridurre la necessità di complessi sistemi di raffreddamento meccanico.
I primi progetti basati su queste batterie, con volumi complessivi fino a 1 GWh, sono previsti a partire dal 2027.
Una batteria che assorbe calore durante la ricarica
Le celle sviluppate da UNIGRID utilizzano un catodo basato sull’ossido di sodio e cromo (NaCrO₂). È proprio la chimica della batteria a rappresentare uno degli elementi distintivi della tecnologia.
I test condotti presso il Battery Development Center del Rochester Institute of Technology avrebbero evidenziato un comportamento endotermico durante la fase di ricarica. In altre parole, la reazione chimica non rilascerebbe calore come normalmente avviene in numerosi sistemi di accumulo, ma tenderebbe ad assorbirlo.
Questa proprietà potrebbe avere conseguenze importanti nella progettazione dei grandi sistemi di accumulo energetico. Le batterie agli ioni di litio impiegate su larga scala richiedono infatti soluzioni dedicate alla gestione termica, che possono comprendere sistemi di raffreddamento meccanico destinati a dissipare il calore in eccesso.
La tecnologia di UNIGRID potrebbe quindi consentire configurazioni più semplici dal punto di vista termico. Ciò non significa necessariamente che ogni sistema possa funzionare completamente senza alcuna gestione della temperatura: l’effettiva configurazione dipenderà dall’impianto, dalle condizioni ambientali e dai requisiti operativi. Il comportamento osservato nelle celle rende però possibile valutare una riduzione o eliminazione del raffreddamento meccanico attivo in determinate applicazioni.
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Efficienza del 97,9% e capacità quasi invariata dopo 1.000 cicli
Anche i risultati relativi alle prestazioni sono promettenti. Durante le prove, celle con una capacità di 210 Ah hanno raggiunto un’efficienza energetica di ciclo completo pari al 97,9%.
Dopo 1.000 cicli completi di carica e scarica, le celle avrebbero inoltre conservato oltre il 99% della capacità originale. Il valore massimo registrato per una singola unità della stessa categoria è stato di 218 Ah.
Ulteriori prove sono state dedicate al comportamento delle celle in condizioni estreme. Secondo le informazioni disponibili, i test hanno confermato la loro stabilità e hanno permesso di ottenere le certificazioni di sicurezza e trasporto necessarie per l’impiego commerciale.
Syntropic Power avrebbe già ricevuto le prime forniture di celle, segnando il passaggio dalla fase di sviluppo verso le prime applicazioni concrete.
Sodio e cromo come alternativa a litio e cobalto
Un altro elemento centrale riguarda le materie prime. La chimica sviluppata da UNIGRID utilizza sodio e cromo, evitando di basarsi su materiali come litio e cobalto.
Il sodio, in particolare, è un elemento abbondante e rappresenta da tempo una delle alternative studiate per ridurre la dipendenza dalle tradizionali batterie agli ioni di litio. Per le applicazioni stazionarie, dove peso e dimensioni sono generalmente meno critici rispetto a un’automobile elettrica o a un dispositivo portatile, questa tecnologia può risultare particolarmente interessante.
La collaborazione tra Syntropic Power e UNIGRID punta proprio su questo mercato. Le batterie dovrebbero essere utilizzate in sistemi domestici di accumulo, centrali elettriche virtuali e infrastrutture di grandi dimensioni collegate alla rete.
Se le prestazioni rilevate nei test verranno confermate anche nei sistemi commerciali su larga scala, la combinazione tra elevata efficienza, stabilità nel tempo e minori esigenze di raffreddamento potrebbe diventare uno dei principali vantaggi di questa nuova generazione di batterie agli ioni di sodio.
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