Batterie agli ioni di zinco, Enerpoly verso la prima megafabbrica al mondo entro il 2026

In un momento di crescente interesse per le batterie in tutto il continente, pv magazine Italia ha parlato con Eloisa de Castro, Ad di Enerpoly, società svedese che si prepara a lanciare la prima megafabbrica al mondo di batterie agli ioni di zinco nel proprio paese. Dopo aver risolto i problemi di ricaricabilità, adesso la società spiega perché le batterie agli ioni di zinco dovrebbero aumentare le loro quote di mercato nei prossimi anni: sostenibili, dipendenti da una catena di fornitura completamente europea e sicure.

pv magazine: Qual è la sua opinione sul mercato italiano dello stoccaggio?

Eloisa de Castro: Il mercato italiano dello storage ha un potenziale significativo. Nel 2024, secondo le proiezioni di EnergyTrend, il tasso di crescita dello stoccaggio di batterie in Italia sarà il secondo in Europa con il 62%, dietro al Regno Unito con il 92% ma davanti alla Germania con il 17%. Secondo un recente rapporto dell’Agenzia Internazionale per l’Energia (AIE o IEA), l’Italia punta a 15 GW di stoccaggio a batteria entro il 2030, il 20% dell’obiettivo dell’Unione Europea. In Italia, così come in altri mercati che stanno superando le precedenti aspettative di crescita, un’ampia pipeline di installazioni di energia rinnovabile e l’aggiornamento delle regole delle aste sono stati i precursori di una maggiore adozione dello storage. Inoltre, diverse società di servizi energetici e integratori di sistemi di batterie italiani sono più lungimiranti e stanno valutando in modo proattivo nuove promettenti tecnologie di accumulo dell’energia a batteria, come le batterie agli ioni di zinco, in grado di soddisfare le esigenze del mercato non solo oggi, ma anche tra 5 o 10 anni.

L’accumulo di energia è un mercato che vale tra i 44 e i 55 miliardi di dollari nel 2023 e si prevede che raggiungerà i 150 miliardi di dollari entro il 2030. Tuttavia, deve affrontare importanti sfide economiche e di approvvigionamento legate all’uso di materiali scarsi e volatili a livello di prezzo, con catene di approvvigionamento concentrate, che rappresentano un rischio enorme per la sicurezza energetica, l’accesso e la sostenibilità. Perché la vostra azienda è importante per risolvere questi problemi?

Le nostre batterie agli ioni di zinco operano all’interno di una catena di fornitura al 100% europea, che rafforza la resilienza di un panorama energetico europeo diversificato e pulito. Le nostre batterie sono ecologiche, economiche e sicure e rispondono a diversi requisiti di stoccaggio di energia stazionaria su larga scala, tra cui il supporto alla rete, la fornitura di energia di backup affidabile e lo standby commerciale. La tecnologia di Enerpoly soddisfa le esigenze di economicità, sicurezza e sostenibilità che sono essenziali per la transizione verso l’energia pulita. Inoltre, la nostra recente sovvenzione da parte dell’Agenzia Svedese per l’Energia, che sarà utilizzata per costruire la prima megafabbrica al mondo di batterie agli ioni di zinco, dimostra che le batterie allo zinco possono essere prodotte su scala, anche a livello economico.

Come avete risolto i problemi di ricaricabilità tipici delle batterie allo zinco?

Enerpoly ha implementato diverse innovazioni chiave per risolvere i problemi di ricaricabilità tipici delle batterie allo zinco. Le nostre batterie allo zinco utilizzano un anodo di zinco-metallo e un catodo di biossido di manganese. Abbiamo sviluppato strategie che limitano la formazione di specie inattive di manganese. Questo è importante perché l’ossido di manganese potrebbe cambiare fase in Mn3O4, elettrochimicamente inattivo, e causare il degrado della batteria. Questa innovazione migliora significativamente le prestazioni e la ricaricabilità della batteria. In secondo luogo, abbiamo dovuto affrontare il problema della formazione di dendriti di zinco sull’anodo. I dendriti di zinco possono causare cortocircuiti. Abbiamo sviluppato un elettrolita proprietario e un approccio al funzionamento controllato della batteria per prevenire i dendriti.

Dato il possibile aumento della domanda di zinco, qual è il possibile impatto sui prezzi dello zinco?

Lo zinco è utilizzato in una varietà di applicazioni industriali, quindi è improbabile che un aumento della domanda di batterie allo zinco provochi grandi fluttuazioni dei prezzi. Le batterie agli ioni di zinco sono meglio isolate dai problemi della catena di approvvigionamento e dall’inflazione che hanno colpito il settore energetico negli ultimi anni. Se si considerano i prezzi dello zinco rispetto a quelli del litio nel 2022 e 2023, quando i prezzi delle materie prime erano più volatili, il litio aveva una volatilità di 14 volte e lo zinco di circa 1 volta. Inoltre, mi aspetto che l’attuale riciclo dello zinco e l’estrazione dello zinco da altre importanti applicazioni industriali creino una catena di approvvigionamento più circolare e rendano flessibile l’approvvigionamento, mantenendo quindi il prezzo piuttosto basso e stabile. Il fatto che Enerpoly si concentri sullo zinco, un materiale più stabile e meno vincolato da un punto di vista geopolitico, ci consente di gestire in modo appropriato qualsiasi potenziale instabilità dei costi, anche se la domanda aumenta.

La raffinazione e la produzione dello zinco sono un possibile problema?

Ecco cosa c’è a favore dello zinco: lo zinco viene estratto in Europa in modo responsabile e sostenibile e la capacità estrattiva per lo zinco è più di 200 volte superiore a quella per il litio in Europa. Per quanto riguarda i materiali raffinati per le batterie, Enerpoly utilizza materiali simili a quelli utilizzati nelle batterie zinco-alcaline non ricaricabili, e la raffinazione e la produzione di zinco per la produzione di batterie europee è stata effettuata con successo e affidabilità per decenni dai fornitori degli attuali colossi europei delle batterie per la versione non ricaricabile di questa batteria. Non posso dire con certezza che non incontreremo mai problemi, ma ho fiducia che la possibilità di incontrare ostacoli importanti sia molto, molto bassa.

Oltre ai problemi legati alla catena di approvvigionamento, le batterie agli ioni di litio comportano anche rischi significativi per la sicurezza a causa del loro runway, o thermal runway in inglese, e pongono problemi di sostenibilità, in quanto la loro produzione richiede un elevato consumo di energia con un alto impatto sulle emissioni di carbonio e le batterie stesse non sono attualmente riciclabili. In cosa si differenziano le batterie allo zinco? Quali sono le possibili conseguenze positive di questa maggiore sicurezza (trasporto, ecc.)?

Le batterie agli ioni di zinco di Enerpoly non utilizzano componenti che possono causare un runway e le nostre batterie agli ioni di zinco, a differenza di altre batterie chimiche, non sono classificate come merci pericolose e sono quindi sicure per il trasporto e lo stoccaggio. Tra i potenziali effetti positivi di una maggiore sicurezza vi sono un’ulteriore riduzione dei costi, perché non sono necessari componenti specializzati per la soppressione degli incendi, costi assicurativi più bassi e la possibilità di essere utilizzate in applicazioni critiche per la sicurezza e in aree urbane dense senza il rischio di esplosioni.

Le batterie di Enerpoly utilizzano inoltre lo stato dell’arte della produzione di elettrodi a secco e non richiedono locali asciutti o solventi tossici per la produzione, il che riduce significativamente il consumo di energia. Poiché le nostre batterie utilizzano materiali simili a quelli delle consolidate batterie non ricaricabili allo zinco alcalino, esiste già un’infrastruttura di riciclaggio disponibile in tutto il mondo, che contribuisce ulteriormente a un’economia decarbonizzata e, cosa interessante, rende potenzialmente le batterie ancora più convenienti grazie ai minori costi di smantellamento delle batterie che hanno esaurito il loro ciclo di vita.

Secondo le vostre stime, le batterie di Enerpoly hanno costi iniziali inferiori e costano il 35% in meno nel corso della vita rispetto alle tipiche soluzioni di accumulo energetico. Quando sarete in grado di avere dati affidabili sui costi?

Si prevede che entro il 2030 le nostre batterie consentiranno di risparmiare il 25-35% sui costi iniziali rispetto alle batterie LFP. I costi di vita sono determinati in base al progetto e si prevede che il risparmio sulla durata di vita sia pari o superiore al 25%. Questo dato è stato convalidato in modo indipendente da esperti esterni. Le prime installazioni del sistema inizieranno nel 2026 e forniranno ulteriori dati relativi ai costi di durata.

Avete un obiettivo in termini di capacità produttiva? Entro quando?

La prima fabbrica di batterie agli ioni di zinco di Enerpoly è in fase di costruzione a Stoccolma e avrà una capacità produttiva finale di 100 MWh all’anno. Questo primo stabilimento sarà completamente operativo nel 2026. Ciò getterà le basi per le future capacità di produzione di gigafactory agli ioni di zinco ed è un passo essenziale per fornire ai clienti soluzioni di accumulo di energia sostenibile su scala.

Enerpoly è un’azienda svedese che utilizza una tecnologia brevettata per sviluppare batterie agli ioni di zinco che consentono di immagazzinare energia in modo sostenibile. Qual è la vostra prospettiva regionale? L’Italia farà parte del mix? State considerando un investimento diretto in Italia?

Anche se non possiamo commentare in modo specifico i piani di investimento diretto, l’obiettivo di Enerpoly rimane quello di facilitare lo stoccaggio di energia pulita in Svezia e in tutta Europa.

Quali sono i fattori che considerate per scegliere una sede per la vostra capacità produttiva?

I principali fattori che influenzano l’ubicazione dei siti produttivi sono l’ubicazione dei clienti, la logistica tra i nostri siti e i loro, e se il sito scelto ci aiuta a soddisfare meglio le esigenze dei clienti. Ad esempio, l’accesso all’energia pulita aiuta a raggiungere gli obiettivi di sostenibilità. L’accesso ai talenti è assolutamente necessario. Le giuste condizioni normative possono rendere la creazione e la scalata di un impianto di produzione più efficiente in termini di costi e di tempo. Ci sono molti fattori da considerare, ma questi sono i principali.

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