Secondo un rapporto dell’Agenzia internazionale per le energie rinnovabili (Irena), le batterie agli ioni di sodio (SIB) potrebbero rappresentare una promettente alternativa alle batterie agli ioni di litio (LIB) in termini di riduzione dei costi.
Il rapporto dell’agenzia “Sodium-Ion Batteries: A technology brief” afferma che le SIB hanno acquisito importanza per la prima volta nel 2021, quando i prezzi del carbonato di litio hanno iniziato a salire alle stelle, ma poiché da allora i prezzi del litio sono diminuiti, resta da vedere se le SIB diventeranno un’alternativa più economica alle LIB nel lungo termine.
Tuttavia, il rapporto aggiunge che le SIB potrebbero comunque mantenere un vantaggio competitivo rispetto alle LIB, con alcuni produttori che prevedono che il costo delle celle SIB scenderà a 40 dollari/kWh una volta aumentata la produzione.
Le SIB presentano un potenziale vantaggio rispetto alle LIB grazie all’abbondanza e all’accessibilità del sodio, un materiale notevolmente più economico del litio. L’Irena afferma che il prezzo del carbonato di sodio tra il 2020 e il 2024 è stato compreso tra 100 e 500 dollari/tonnellata, mentre il prezzo del carbonato di litio nello stesso periodo è stato compreso tra 6.000 e 83.000 dollari/tonnellata.
Il sodio è anche circa 1.000 volte più abbondante del litio nella crosta terrestre e circa 60.000 volte più abbondante negli oceani, il che ha portato l’Irena a suggerire che le SIB potrebbero contribuire ad alleviare le pressioni sulla catena di approvvigionamento e a diversificare il panorama delle batterie, in particolare alla luce della crescita della diffusione dei veicoli elettrici, che secondo le previsioni rappresenteranno il 90% del trasporto su strada entro il 2050.
L’agenzia ha anche suggerito che le SIB possono utilizzare materiali più economici nella loro costruzione, come materiali catodici generalmente più economici come il manganese e il ferro, e l’uso di collettori in alluminio invece di quelli in rame nelle LIB.
Le SIB hanno anche il vantaggio di un potenziale di riduzione dei costi più elevato rispetto alle LIB, poiché la tecnologia è ancora in una fase embrionale, aggiunge il rapporto. La capacità produttiva delle SIB dovrebbe raggiungere i 70 GWh quest’anno, concentrandosi prevalentemente in Cina e dominata dalle chimiche dei catodi a ossido di metallo stratificato.
Sebbene si preveda che la capacità produttiva crescerà fino a 400 GWh all’anno entro la fine del decennio, l’Irena sottolinea che vi è ancora incertezza sulla futura penetrazione di mercato delle SIB, con previsioni di domanda da fonti diverse che vanno da 50 GWh a 600 GWh all’anno entro la fine del decennio.
Oltre ai veicoli elettrici, secondo l’Irena esiste un grande potenziale per le SIB nell’ambito dello stoccaggio di energia stazionario su larga scala, poiché offrono caratteristiche di sicurezza promettenti, buone prestazioni in un ampio intervallo di temperature e una durata competitiva. Le SIB potrebbero inoltre svolgere un ruolo particolarmente cruciale in ambienti a bassa e alta temperatura grazie alla loro sicurezza, dove possono superare le prestazioni delle LIB.
L’Irena aggiunge che, sebbene il potenziale delle SIB sia notevole, lo sviluppo futuro della loro capacità rimane incerto, con sfide legate alla garanzia di una domanda sufficiente e di una catena di approvvigionamento solida. L’agenzia sottolinea inoltre che le SIB non dovrebbero essere considerate un sostituto completo delle LIB, ma piuttosto una tecnologia complementare che può contribuire ad alleviare alcune delle preoccupazioni relative alla sostenibilità e alla disponibilità che circondano la catena di approvvigionamento delle batterie.
“Il successo a lungo termine delle SIB dipenderà probabilmente da una serie di fattori, tra cui il costo e la disponibilità dei materiali”, conclude il rapporto. “Le strozzature nella catena di approvvigionamento del litio, la carenza di litio o l’aumento dei costi del litio potrebbero determinare un aumento dei tassi di penetrazione delle SIB, mentre un’ulteriore riduzione dei costi delle LIB potrebbe avere un effetto negativo sulla domanda di SIB”.
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