Per rendere credibile la transizione alle energie rinnovabili la vera sfida, a guardar bene, e quella delle batterie. O meglio, degli accumuli per immagazzinare quell’energia verde che si crea in maniera purtroppo discontinua, non del tutto prevedibile, poco pianificabile se non nei massicci investimenti necessari. L’Asia fa da padrone? Non è detto. Anche nel nostro paese le tecnologie non mancano. Il governo Draghi promette di farne una priorità, forte delle strategie e dei cospicui investimenti trainati dalle risorse europee del Pnrr, con un piano da un miliardo di euro per le energie verdi che punta proprio sugli accumuli, mentre Enea e Cnr guidano la partecipazione delle grandi imprese energetiche italiane al primo progetto europeo da 7 milioni di euro per la ricerca di settore.
Tecnologia e denari. Tecnologia significa batterie piccole, medie e perfino gigantesche. Piccole, se parliamo dei sistemi di accumulo anche domestici a servizio degli impianti fotovoltaici che stanno cominciano a popolare le nostre case. Di taglia media, nel caso delle batterie ospitate dalle automobili elettriche che stanno tentando di farsi largo. Grandi o perfino colossali, negli impianti chiamati a fare da cuscinetto alle grandi reti elettriche intelligenti che stanno cominciando sostituire i vecchi sistemi, incapaci di far respirare correttamente una moltitudine di fonti rinnovabili che già oggi coprono circa la metà di tutta l’energia elettrica che consumiamo nel nostro paese.
Il bello è che tutte queste diverse famiglie di batterie sono destinate a costituire un unico sistema integrato, proprio grazie alle nascenti reti intelligenti: lo scambio sul posto con le reti pubbliche del nostro impianto fotovoltaico capace di far guadagnare noi e la comunità in termini di efficienza complessiva del sistema, anche grazie all’automobile che fa da polmone per la stabilità della rete elettrica quando è collegata alla spina (veichle to grid), destinata a sua volta a riciclare le batterie, quando invecchiano e perdono efficienza, come moduli che compongono i grandi sistemi di accumulo fissi chiamati a fare da polmone alle reti.
Chi dominerà le batterie, e la relativa intelligenza di sistema, avrà una corsia preferenziale per vincere la sfida dei sistemi elettrici del futuro. E l’Italia, per una volta, non è messa così male.
Le tappe della sfida
Il segreto è quello di modulare bene investimenti anticipando il progresso previsto nell’efficienza complessiva delle batterie, in termini di rapporto tra costi e prestazioni. Oggi le batterie agli ioni di litio (la tecnologia prevalente), hanno un costo ancora troppo alto per una diffusione massiva nei suoi molteplici usi: 400 euro a kilowattora non sono uno scherzo, ma si prevede discendere a 70 euro entro il 2003. Nel frattempo potrebbero farsi largo svariate alternative alle batterie elettrochimiche: ad esempio l’idrogeno, che l’che però costa nove euro al chilo se prodotto davvero con l’energia verde, o i sistemi a super-condensatori che però hanno un costo ancora stratosferico. Più realistiche nel breve medio termine le alternative più vicine alla tecnologia del litio: dal ferro-aria al fluoro-zolfo, al manganese-titanio.
Corre anche la ricerca per fattori di forma nelle batterie più efficienti. Problema critico specie nelle automobili, se consideriamo che ancora oggi le batterie della raffinatissima Tesla sono costituite semplicemente dall’assemblaggio di una moltitudine di pilette ricaricabili a stilo del tutto simili a quelle che utilizziamo ogni giorno in famiglia.
Azzardare con precisione i tempi di questi progressi non è facile. Di sicuro c’è che la discesa dei costi l’aumento delle prestazioni delle batterie dovrebbe davvero rendere realistica la competitività dell’auto elettrica già attorno al 2030-2035. Nel frattempo, se la corsa tecnologica accelera davvero, si potrebbero decongestionare le poderose incognite di ordine anche geopolitico che stanno segnando la sfida. Le previsioni dicono che il fabbisogno di litio aumenterà dalle 250mila tonnellate di un paio d’anni fa a 3 milioni di tonnellate nel 2028 con più che prevedibili problemi di forniture. La crisi dei chip che in questi mesi sta gelando buona parte dell’industria nel mondo, non solo quella più avanzata, ci deve insegnare qualche cosa. Ma naturalmente nulla esclude che lo stesso scenario critico possa riprodursi – avvertono gli analisti – anche per i materiali cugini o complementari: il nichel, la grafite, il manganese, il cobalto.
Noi e gli altri
I termini economici (e non solo) della sfida sono dunque poderosi. Il business complessivo delle batterie e valutato già oggi 560 miliardi di dollari e la nostra commissione europea intende mobilitare la bellezza di 120 miliardi di dollari tra oggi e il 2027 per gli investimenti nel settore, a fronte di un quasi monopolio asiatico che tra il 2015 e lo scorso anno ha polarizzato l’85% dei degli oltre 100 miliardi di dollari spesi in quella che va considerata semplicemente la prima fase di rodaggio del sistema.
Parola d’ordine: gigafactory. Per la produzione di batterie, sistemi di accumulo sempre più poderosi a diretto servizio del sistema elettrico, magari prendendo a modello quel che stanno facendo gli americani in Florida per accelerare la sostituzione delle vecchie centrali a carbone con il sistema di batterie ad energia solare più grande del mondo (per ora): il Manatee Energy Storage Center, costituito da 132 container per l’accumulo situati in un appezzamento di 40 acri, 16 ettari, equivalenti a circa 30 campi da calcio.
La sfida non è cosa da piccoli. Non è un caso la mobilitazione a suon di alleanze di pianificazione a lungo termine di giganti dell’automobile. I colossi sono in pista. In Cina, nel resto del mondo, in Europa e fortunatamente anche in Italia si stanno facendo i giochi proprio in questi mesi, per un affare che nel Vecchio Continente vale già oggi almeno 40 miliardi di euro. E mentre Tesla promette di aprire entro pochi mesi la sua nuova gigafactory per le batterie in Germania a Gruenheide vicino a Berlino, i francesi della Renault con la cinese Envision pianificano un impianto in Inghilterra a Sunderland, nel sito industriale della Nissan, sua alleata della costruzione in comune di automobili. Il gruppo Volkswagen pensa intanto di estendere alla produzione di batterie ben sei dei suoi stabilimenti nel Vecchio continente.
Le carte da giocare
In Italia il nostro ministro Cingolani crede molto nel progetto di costituire un polo nazionale per integrarci nella filiera europea e magari fare addirittura da capofila. I segnali incoraggianti non mancano. La prima vera gigafactory potrebbe nascere da un consorzio internazionale nell’ex stabilimento Olivetti di Scarmagno, nel Canavese: 4 miliardi di euro l’investimento previsto, con 4mila lavoratori diretti e altri 6mila nell’indotto, per completare forse già nel 2024 una linea produttiva capace di 45 gigawattora che potrebbero arrivare presto a 70, tanto quanto produce ora l’intera Europa. Accelera Stellantis, che nel grande stabilimento di Termoli della Fiat vuole costruire una super fabbrica di batterie investendo ben 30 miliardi nei prossimi tre anni, puntando a oltre 260 gigawattora di capacità al 2030, al servizio della sua nuova gamma di veicoli elettrici ma anche per fornire sistemi di base per gli altri usi.
I nostri grandi operatori energetici si muovono anche su fronti decisamente d’avanguardia. Enel X, a fianco della sua attività di installazione di sistemi integrati di produzione di accumulo di energia verde per le imprese e per i privati, si sta proponendo come partner ai clienti industriali per progettare e realizzare non solo sistemi di accumulo ma anche dispositivi di recupero energetico integrati con gli accumuli, offrendo veri e propri contratti di rendimento energetico per garantire il risultato.
L’intelligenza di sistema sembra essere un must del nostro campione elettrico: già all’inizio del 2020 l’Enel ha avviato una centrale virtuale sperimentale aggregando oltre 100 sistemi di accumulo domestici che hanno risposto all’appello nelle province di Bergamo, Brescia e Mantova, impiegandoli per il bilanciamento della rete. Un’applicazione che porta direttamente nei sistemi installati nelle case degli italiani il progetto messo sul campo da Terna, l’operatore nazionale della rete elettrica nazionale ad alta tensione con il suo e-mobility Lab: un grande sistema integrato capace di mettere in rete le batterie delle automobili quando sono in carica proprio per fare da polmone al sistema. Campioni capace di esportare queste soluzioni anche all’estero? Non sarebbe la prima volta.
