Novecento batterie ricondizionate, per un impianto di accumulo da 53 MWh: in Texas, negli Stati Uniti, è stato realizzato dall’azienda Element Energy il più grande progetto al mondo per riutilizzare le batterie esauste provenienti dalle automobili: invece di essere smontate e riciclate nelle componenti, le batterie sono state messe assieme per costruire un mega impianto di stoccaggio di energia, già in funzione da maggio 2024 e collegato alla rete elettrica per distribuire elettricità.
Unire diversi gruppi di batterie usate è una soluzione su cui molti gestori dell’energia stanno investendo da tempo, compresa l’Italia, dove Enel ha avviato un progetto del genere nell’aeroporto di Fiumicino, vicino Roma. Già di per sé, i sistemi di accumulo di questo tipo offrono vantaggi ambientali immediati, tra cui una significativa riduzione dei rifiuti e delle emissioni di carbonio associate alla produzione di nuovi accumulatori per lo stoccaggio e al riciclo di quelli che vengono invece riutilizzati, che comunque avverrà in una fase successiva, quando le batterie in second life saranno completamente deteriorate.
L’innovazione di Element Energy riguarda il sistema di gestione, che permette un livello di controllo più granulare: invece di gestire una batteria di dimensioni pari a un megawattora come un singolo elemento con migliaia di celle tutte soggette allo stesso profilo di utilizzo, la tecnologia di Element Energy controlla in modo indipendente l’energia che entra ed esce da ogni modulo, composto da decine di celle. Questo permette di migliorare l’efficienza ed estendere ulteriormente il ciclo di vita delle batterie, integrandole più facilmente in sistemi di accumulo di energia su larga scala.
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Un sistema da integrare con le fonti rinnovabili
In questa fase di transizione ecologica ed energetica aumenterà a dismisura l’esigenza di avere grandi sistemi di accumulo da usare a fianco delle fonti di energia rinnovabile, che non sono programmabili e dunque necessitano di una notevole capacità di stoccaggio dell’energia nel momento in cui viene prodotta. E qui entra in gioco il second life delle batterie esauste. Quando le batterie sono circa all’80% della loro capacità, non possono più essere utilizzate nell’ambito automotive, ma vanno bene per stoccare l’energia delle fonti rinnovabili, dove è importante avere accumuli di lunga durata piuttosto che potenza, come in un’automobile.
Mettendo insieme gruppi di batterie ricondizionate è dunque possibile stoccare rapidamente energia proveniente dagli impianti di energia rinnovabile, con il beneficio aggiuntivo di contribuire a stabilizzare la rete, rispondere agli sbalzi di potenza e diminuire o evitare del tutto gli eventi di riduzione di carico e blackout. Non è un caso se progetti come quello di Element Energy stanno riscuotendo grande interesse da parte delle istituzioni: nel 2022 ha ricevuto un finanziamento di 7,9 milioni di dollari dal dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti nell’ambito della legge bipartisan sulle infrastrutture per sostenere le tecnologie per le applicazioni delle batterie di seconda vita. E non è un caso se il progetto sia stato realizzato in collaborazione con NextEra Energy Resources, che gestisce impianti eolici nelle vicinanze di dove è stato realizzato l’impianto di accumulo.
Progetti in grande scala per diversi clienti
Element Energy ha già ricevuto e analizzato quasi 2 GWh di batterie usate, con l’intenzione di impiegarle in progetti di accumulo su larga scala. A sole 24 ore dall’annuncio dell’impianto in Texas, la startup ha annunciato la sua partnership con LG Energy Solution Vertech, divisione statunitense dell’integratore di sistemi di accumulo di batterie di LG Energy Solution, un noto produttore coreano, per fornire sistemi di stoccaggio energetico di seconda vita, completi e pronti all’uso, a clienti selezionati.
In base all’accordo, Element Energy si occuperà di fornire gruppi di batterie in seconda vita equipaggiate con il proprio sistema di gestione, mentre LG Energy Solution Vertech garantirà l’integrazione complessiva del sistema, fornendo apparecchiature di potenza, sistemi di gestione dell’energia e soluzioni hardware e software, oltre a occuparsi dei servizi di gestione e manutenzione.
Non si è trattato dell’unico finanziamento ad aver accompagnato la rapida crescita della startup: all’inizio del 2024 Element Energy ha annunciato di aver raccolto 111 milioni di dollari di capitale, di cui 73 milioni provenienti da un investimento azionario e 38 milioni ottenuti attraverso un finanziamento a debito fornito da Keyframe Capital Partners.
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Seconda vita delle batterie: i benefici ambientali
Se le auto elettriche aumenteranno a dismisura, ci sarà bisogno di avere delle batterie più sostenibili affinché l’intero ciclo di vita sia sostenibile. Le norme contenute nel recente regolamento Batterie dell’Unione Europea, ad esempio, individuano quantità minime (e crescenti nel tempo) di materiale riciclato all’interno delle nuove batterie prodotte. Con le tradizionali batterie piombo acido siamo arrivati a riciclare il 100% e qualsiasi batteria di automobile a motore endotermico oggi è costruita con piombo riciclato.
Per quanto riguarda il recupero del litio, invece, in Italia ci sono progetti pilota di enti come ENEA e numerose università italiane si occupano di ricerca. A livello tecnico ci sono degli ostacoli, ma secondo gli esperti entro il 2030 la tecnologia sarà matura per riciclare il litio e gli altri metalli preziosi come nickel e cobalto all’interno della batteria. Tuttavia, dovrà svilupparsi in parallelo un sistema industriale di riciclo, per gestire l’enorme mole di batterie litio-ferro-fosfato del futuro, e per il momento l’Unione Europea è in ritardo. Ecco perché è particolarmente strategico pensare alla seconda vita delle batterie.
I benefici ambientali dell’impiego nelle “applicazioni stazionarie” sono notevoli, in quanto permette di aumentare il ciclo di vita delle batterie per sfruttarle al massimo prima di avviarle al riciclo. Come ha fatto notare Tony Stratakos, amministratore delegato e co-fondatore di Element Energy, “la nostra tecnologia completa la catena di approvvigionamento circolare per l’accumulo di energia e migliora la sicurezza delle batterie”. Secondo i calcoli della startup, infatti, il riutilizzo delle batterie evita circa 8.500 tonnellate di rifiuti post-riciclo e 150 tonnellate di emissioni di anidride carbonica per ogni 2 GWh di batterie ricondizionate.
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