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EON
EWS
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DICEMBRE
2016
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per esempio il peak shaving,
ma c’è un esempio di applica-
zione nel settore automotive,
costituito dall’auto completa-
mente elettrica proposta da
Nanoflowcell
. Si tratta di un
veicolo che può raggiungere
i 200 km/h e un’autonomia di
1000 km, con un’accelerazio-
ne da 0 a 100 km/h in meno
di 5 secondi; il vero vantaggio
rispetto ad altri veicoli elettrici
è che funziona a bassa ten-
sione. Il sistema, infatti, opera
a 48V, contro gli 800V tipici di
altre auto elettriche, una solu-
zione vista sinora soltanto per
applicazioni molto particolari,
come per esempio i veicoli
elettrici per i campi da golf.
Sul versante degli inconve-
nienti, invece, occorre consi-
derare che le batterie di flusso
redox hanno una densità ener-
getica molto bassa, inferiore di
circa un ordine di grandezza
rispetto a quella delle più po-
tenti batterie agli ioni di Litio. I
serbatoi di elettrolita del pro-
totipo di auto di Nanoflowcell
hanno, infatti, un capacità di
159 litri ciascuno e, dato che
si tratta di batterie che usano
una chimica che non prevede
la ricarica, occorre sostituire
completamente tutti i liquidi
per poterle ripristinare.
Il sistema è inoltre più com-
plesso delle batterie normali
visto che servono componenti
come per esempio pompe e
valvole (la limitata erogazione
di potenza può essere comun-
que compensata utilizzando
componenti come per esem-
pio i supercondensatori). Ci
sono quindi anche altri aspetti
da valutare per le batterie di
flusso, come l’affidabilità del
pompaggio dei liquidi nei ser-
batoi delle autovetture e il loro
ciclo di vita. Per far diffondere
i veicoli con questo tipo di tec-
nologia, infatti, ci dovrebbero
essere i distributori dei liquidi
per le batterie opportunamen-
te dislocati sul territorio, più o
meno come gli attuali distribu-
tori di carburanti, che dovreb-
bero effettuare l’operazione
di svuotamento dei liquidi
elettrolitici dai due serbatoi e
il successivo riempimento con
elettroliti nuovi. A questo si
aggiunge il processo di raccol-
ta, riciclaggio e riutilizzo degli
elettroliti esausti. In sostanza
il successo di questo tipo di
tecnologia dipenderà, secon-
do gli analisti, in ampia misura
dai costi combinati di elettroliti,
delle infrastrutture per il rifor-
nimento e per il processo di
riciclaggio.
G
li analisti, come per esempio
quelli di
IDTechEx
, sono con-
vinti che per i prossimi dieci
o quindici anni la tecnologia
dominante per le batterie da
utilizzare nelle auto sarà quel-
la agli ioni di Litio (“Advanced
and Post Lithium-ion Batte-
ries 2016-2026: Technolo-
gies, Markets, Forecasts” e
“Lithium-ion Batteries 2016-
2026”). La tecnologia delle
batterie al piombo, verosimil-
mente, sarà abbandonata an-
che per i veicoli convenzionali
che utilizzeranno batterie agli
ioni di Litio anche per rispon-
dere meglio alle normative
contro l’inquinamento.
Ovviamente la tecnologia agli
ioni di Litio non è l’unica solu-
zione possibile per il settore
automotive e ci sono diverse
alternative che l’industria au-
tomobilistica sta valutando. Il
problema è che, spesso, que-
ste tecnologie sono ancora
immature per poterle utilizza-
re in modo economicamente
conveniente sulle autovetture.
Una soluzione che potrebbe
essere molto interessante per
l’industria automobilistica è
quella delle batterie di flusso,
una tecnologia che prevede
lo stoccaggio esterno al re-
attore dei materiali reagenti
che possono essere sostituiti
facilmente, come il carburante
delle autovetture tradizionali,
e successivamente rigenera-
ti. Non si tratta comunque di
batterie a celle di combustibi-
le, che utilizzano, invece, un
processo diverso. Molto inte-
ressante è il fatto che la po-
tenza stoccata è indipendente
dalla potenza erogata. La pri-
ma dipende infatti dal volume
e dalla concentrazione degli
elettroliti ospitati nei serbatoi,
mentre la seconda dalle ca-
ratteristiche del reattore.
Sinora le batterie di flusso
sono state utilizzate prevalen-
temente per applicazioni col-
legate alle reti elettriche, come
Le batterie di flusso
per
applicazioni automotive
Nel futuro delle auto elettriche
non ci saranno soltanto batterie
agli ioni di Litio, ma anche quelle
con altre tecnologie, come,
probabilmente, quelle a flusso
F
RANCESCO
F
ERRARI
A sinistra: schema di una batteria di flusso con i due serbatoi di elettrolita.
A destra: la tecnologia delle batterie di flusso è più complessa rispetto a quella delle
batterie agli ioni di Litio e prevede l’impiego di un numero maggiore di componenti come
pompe, tubi, valvole
Nanoflowcell
ha sviluppato
un prototipo
di autovettura
completamente
elettrica basata
su batterie di
flusso che offre
caratteristiche e
prestazioni mol-
to interessanti
T
ECNOLOGIE