Le batterie al sale per fotovoltaico potrebbero rappresentare nel futuro prossimo una delle alternative più promettenti alle più comuni e diffuse batterie al litio.
Nei paragrafi che stai per leggere ti guideremo alla scoperta delle caratteristiche di questo innovativo sistema di accumulo termico, vedendone il funzionamento, i vantaggi e gli svantaggi che questa batteria termica comporta.
Nota: se vuoi approfondire ulteriormente l’argomento, leggi anche il nostro articolo dedicato alla batteria termica.
Non mancherà, alla fine, qualche considerazione sui prezzi e, più in generale, sulla convenienza di questa soluzione per stoccare l’energia prodotta dal tuo impianto fotovoltaico.
Se sei alla ricerca di altre informazioni sui sistemi di accumulo per il tuo impianto, sicuramente troverai interessante anche questo articolo dedicato ai kit di accumulo per il fotovoltaico.
Batterie al sale per fotovoltaico: una tecnologia innovativa o un ritorno al passato?
Quando si parla di batterie al sale, parliamo di sistemi di accumulo che utilizzano il comune sale da cucina, in abbinamento al nichel, per immagazzinare energia.
Anche se solo da qualche tempo si sono accesi i riflettori sulle batterie al sale, la verità è che si tratta di una tecnologia non proprio recente.
Il loro nome originale sarebbe ZEBRA, acronimo di Zeolite Battery Research Africa, il nome del progetto, che risale addirittura agli anni 80.
Insomma, anche se solo da qualche tempo si sono accesi nuovamente i riflettori sulle batterie al sale, la verità è che si tratta di una tecnologia che vide la luce nel 1985 in Sud Africa e che ha conosciuto negli anni vari alti e bassi, fino a essere oscurata, negli anni Novanta, dalla maggiore diffusione delle ormai famose batterie al Litio.
Perché le batterie al Sale sono tornate sotto i riflettori?
Come sai, la sostenibilità ambientale diventa di anno in anno uno degli argomenti più caldi e dibattutti: si cercano continuamente nuove soluzioni tecnologiche, in grado di ridurre l’impatto ambientale, senza perdere di vista efficacia ed efficienza energetica.
Da questo punto di vista, le batterie al sale rappresenterebbero una svolta importante, poiché sono realizzate con materiali, come sale e nichel, con un minore impatto ambientale rispetto al litio, materiale necessario per la produzione dei sistemi di accumulo attualmente più resistenti e performanti.
A proposito di sistemi di accumulo per il fotovoltaico, in questo articolo trovi informazioni su una soluzione a cui potresti non aver ancora pensato: l’impianto fotovoltaico ibrido!
Come sono fatte e come funzionano le batterie al sale
Le batterie al sale per fotovoltaico lavorano a temperature elevate, solitamente tra 270°C e 350°C, e utilizzano il sale come reagente durante la fase di carica e come prodotto di reazione durante la fase di scarica.
Ogni cella della batteria contiene un elettrodo negativo di sodio liquido chiamato anodo e un elettrodo positivo solido composto da nichel e cloruro di nichel, noto come catodo. Un tubo ceramico separa i due elettrodi, mentre un elettrolita ceramico beta-alluminato facilita il contatto tra l’elettrodo positivo e l’elettrolita.
Durante la fase di carica della batteria, il sale viene diviso in sodio e nichel, con quest’ultimo che si lega al cloro per formare cloruro di nichel.
Durante la fase di scarica, il sodio viene ionizzato per formare sale, mentre il cloruro di nichel si riduce a nichel metallico.
Batterie al sale: perché potrebbero essere la batterie del futuro
L’aspetto della sostenibilità ambientale è sicuramente uno dei primi motivi che fa ipotizzare ad una maggiore diffusione di queste batterie nel futuro prossimo.
Materiali come Sale, Nichel e Acciaio, utilizzati per la loro produzione, hanno un impatto ambientale molto inferiore rispetto al litio, sono completamente riciclabili, non sono tossiche e non rischiano di incendiarsi, nè durante l’utilizzo, nè durante il trasporto, come capita con le comuni batterie al litio.
Inoltre, risultano estremanente resistenti, con una durata che supera i vent’anni e non necessitano di particolare manutenzione.
Infine, dal momento che non subiscono particolarmente le variazioni ambientali, riescono a mantenere inalterata la loro efficienza nel tempo.
Gli svantaggi delle batterie al sale per fotovoltaico
Le batterie al sale per fotovoltaico presentano due problemi principali: uno riguarda la temperatura, l’altro, strettamente correlato, riguarda il dispendio di energia e la capacità effettiva della batteria.
Le batterie al sale per funzionare correttamente devono essere tenute ad una temperatura di circa 250 gradi, perché solo a tale temperatura avviene il processo di fusione degli elettroliti e dei suoi cloruri.
Questo rende le batterie ZEBRA estremamente dispendiose dal punto di vista energetico, rispetto ad altri tipi di batterie.
Inoltre, la necessità di temperature elevate per il suo funzionamento, rende necessarie tante ore per far tornare le batterie alla temparatura operativa.
Batterie al sale per fotovoltaico: prezzi
Come già accennato nei paragrafi iniziali, le batterie al sale, dagli anni Ottanta fino a oggi, hanno vissuto una serie di alti e bassi all’interno del mercato, per finire soppiantate dalle batterie al litio.
Questo ha fatto in modo che ne fossero prodotte relativamente poche, rendendo il processo industriale relativamente costoso.
In altre parole, non è tanto la complessità della produzione a renderle costose, ma il fatto che i volumi di produzioni siano attualmente troppo bassi per rendere questa tecnologia economicamente accessibile.
Si tratta sicuramente di una tecnologia che si sta attualmente studiando e applicando ad alcuni settori, anche perché può essere utilizzata in maniera ibrida, in accoppiamento a batterie al litio.
Nota: A propisito di sistemi ibridi, hai già letto questo articolo dedicato all'impianto fotovoltaico ibrido?
Tuttavia, è probabile che bisognerà fare qualche altro salto tecnologico e commerciale per vederle via via più diffuse, rendendole anche più accessibili.
Se hai letto fin qui, sei probabilmente un utente attento, curioso e affamato di innovazione e tecnologia.Ti segnaliamo anche questo interessante articolo, dove parliamo dei pannelli fotovoltaici del futuro: quelli ad alta efficienza.
Cosa sono le batterie al sale?
Le batterie al sale sono sistemi di accumulo energetico che utilizzano il comune sale da cucina, in abbinamento al nichel, per immagazzinare energia. Questa tecnologia, conosciuta anche come batterie ZEBRA (Zeolite Battery Research Africa), risale agli anni ’80 ma sta riacquistando interesse come alternativa alle batterie al litio, offrendo una maggiore sostenibilità ambientale grazie all’utilizzo di materiali con un minore impatto ambientale e completamente riciclabili.
Come funzionano le batterie al sale?
Le batterie al sale lavorano a temperature elevate, solitamente tra 270°C e 350°C, e utilizzano il sale come reagente durante la fase di carica e come prodotto di reazione durante la fase di scarica. Ogni cella della batteria contiene un elettrodo negativo di sodio liquido (anodo) e un elettrodo positivo solido composto da nichel e cloruro di nichel (catodo), separati da un tubo ceramico. Durante la fase di carica, il sale viene diviso in sodio e nichel, mentre durante la fase di scarica il sodio viene ionizzato per formare sale e il cloruro di nichel si riduce a nichel metallico.
