La transizione energetica e la crescente diffusione del fotovoltaico in Italia hanno messo in luce una sfida cruciale: l’accumulo energetico. Come immagazzinare in modo efficiente, economico e sostenibile l’energia prodotta in eccesso durante le ore di sole per utilizzarla quando serve? Mentre le batterie al litio dominano il mercato, i loro limiti in termini di costi, durata e dipendenza da materie prime critiche spingono la ricerca verso nuove frontiere. E una delle risposte più promettenti arriva proprio dal nostro Paese.
Dall’esperienza dell’azienda trentina Green Energy Storage (GES) nasce una tecnologia pionieristica destinata a ridefinire il concetto di storage: la batteria a flusso manganese-idrogeno (Mn-H2). Un’innovazione che non solo promette di superare i limiti delle soluzioni attuali, ma lo fa puntando su sostenibilità, indipendenza strategica e un costo operativo rivoluzionario.
Cosa Sono le Batterie a Flusso e Perché Sono Diverse
Per comprendere la portata di questa innovazione, è utile fare un passo indietro. A differenza delle batterie tradizionali (come quelle agli ioni di litio) dove l’energia è immagazzinata all’interno della cella stessa, le batterie a flusso funzionano diversamente. L’energia è contenuta in due liquidi elettrolitici esterni, stoccati in serbatoi separati.
Questi liquidi vengono pompati attraverso una cella elettrochimica (chiamata stack) dove avvengono le reazioni di carica e scarica. Questo design offre un vantaggio fondamentale: la potenza e la capacità energetica sono disaccoppiate.
- La potenza dipende dalle dimensioni dello stack.
- La capacità (quanta energia si può immagazzinare) dipende unicamente dal volume dei serbatoi.
Ciò significa che è possibile progettare sistemi di accumulo su misura, aumentando la capacità semplicemente installando serbatoi più grandi, con un impatto sui costi molto più contenuto rispetto all’aggiunta di interi pacchi batteria convenzionali. Una sorta di “Lego dell’accumulo” che offre una flessibilità senza precedenti.
L’Innovazione di GES: Manganese e Idrogeno, la Coppia Vincente
La vera rivoluzione di Green Energy Storage risiede nella scelta della “coppia elettrolitica”. Invece di utilizzare materiali complessi, costosi o tossici come il vanadio o il bromo, la batteria Mn-H2 si basa su due elementi abbondanti, economici e a basso impatto ambientale.
Il funzionamento è tanto ingegnoso quanto efficace:
- Fase di Carica: L’energia in eccesso (ad esempio, da un impianto fotovoltaico) viene utilizzata per ossidare una soluzione di solfato di manganese e, contemporaneamente, per produrre idrogeno gassoso dall’acqua. L’idrogeno viene poi stoccato in comuni bombole ad alta pressione.
- Fase di Scarica: Quando serve energia, l’idrogeno viene fatto reagire nuovamente con la soluzione, rilasciando l’elettricità accumulata e riportando i composti al loro stato iniziale, pronti per un nuovo ciclo.
I Vantaggi Competitivi che Definiscono il Futuro dello Storage
1. Sostenibilità e Indipendenza Strategica
Il manganese è un elemento comune e facilmente reperibile anche in Europa, mentre l’idrogeno si produce dall’acqua. Questa scelta strategica libera la tecnologia dalla dipendenza da catene di approvvigionamento estere (come quelle per il litio o i chinoni) e garantisce una filiera produttiva sicura e sostenibile.
2. Costi di Stoccaggio Ineguagliabili
Il dato più impressionante è il LCOS (Levelized Cost of Storage), ovvero il costo dell’energia accumulata e restituita lungo l’intera vita dell’impianto. GES dichiara un LCOS di appena 0,02 €/kWh, considerando un minimo di 10.000 cicli. Per fare un confronto, le attuali batterie al litio o al vanadio hanno un LCOS tra 5 e 10 volte superiore. Questo valore non solo è competitivo, ma polverizza l’obiettivo di 0,05 $/kWh fissato dal Dipartimento dell’Energia USA per il 2030.
3. Versatilità e Accumulo Stagionale
Poiché gli elementi attivi sono conservati in serbatoi separati, l’autoscarica è praticamente nulla. Questo apre le porte a una delle sfide più grandi del fotovoltaico: l’accumulo stagionale. Con una batteria Mn-H2 è possibile immagazzinare l’enorme surplus di energia solare estiva per poi utilizzarla durante i mesi invernali, quando la produzione è minore e i costi dell’energia più alti. La durata dello stoccaggio può variare da poche ore a diversi mesi.
4. Efficienza e Durata
Con un’efficienza del ciclo di carica/scarica che raggiunge il 75%, questa tecnologia è nettamente superiore al ciclo basato unicamente su elettrolizzatore e fuel cell a idrogeno (che si ferma sotto il 50%) e non richiede catalizzatori costosi come platino o iridio. Inoltre, la durata prevista è misurata in decenni, garantendo un investimento affidabile e a lunghissimo termine.
Una Prospettiva Concreta per il Mercato Italiano
Dopo quasi un decennio di ricerca e sviluppo, supportato da crowdfunding e fondi europei, Green Energy Storage si prepara a portare i suoi prototipi sul campo. Con numerose aziende e utility già interessate a testare questa tecnologia, l’obiettivo è vedere i primi impianti commerciali operativi entro la fine del 2026. Per il mercato del fotovoltaico, sia residenziale di grandi dimensioni che industriale, si tratta di una svolta epocale: la possibilità di raggiungere una vera indipendenza energetica in modo sostenibile, economico e con una tecnologia orgogliosamente italiana.