Le batterie a ioni di sodio: un’alternativa alle batterie a ioni di litio
Le batterie a ioni di sodio stanno emergendo come una valida alternativa alle tradizionali batterie a ioni di litio. Queste batterie promettono costi inferiori e una maggiore resilienza. Tuttavia, per competere efficacemente nel mercato, è necessario un significativo progresso tecnologico e condizioni di mercato favorevoli.
Il contesto attuale del mercato delle batterie
Negli ultimi anni, ingegneri e sostenitori del settore hanno cercato di sviluppare soluzioni più economiche rispetto alle batterie a ioni di litio. L’obiettivo è conquistare una fetta del mercato in espansione, attualmente valutato circa 50 miliardi di dollari all’anno. Le batterie a ioni di sodio hanno guadagnato attenzione a causa delle difficoltà nella catena di approvvigionamento dei minerali, aggravate dalla pandemia di COVID-19, che hanno fatto lievitare i prezzi del litio.
Ostacoli per l’adozione delle batterie a ioni di sodio
Nonostante i materiali possano costare meno, le batterie a ioni di sodio tendono a immagazzinare meno energia per unità di peso rispetto alle batterie a ioni di litio. Questo implica che il costo per unità di energia rimane più elevato, limitando l’adozione commerciale su larga scala.
Il programma STEER e la sua importanza
Un recente studio condotto dalla Stanford University ha mappato oltre 6.000 scenari per valutare la competitività delle batterie a ioni di sodio. Il programma STEER analizza il potenziale tecnologico ed economico delle tecnologie energetiche emergenti, fornendo indicazioni su come investire e innovare per facilitare la transizione energetica.
Analisi del mercato e opportunità per le batterie a ioni di sodio
Il prezzo delle batterie a ioni di litio ha registrato un aumento nel 2022, sollevando interrogativi sulla necessità di alternative. Le batterie a ioni di sodio si presentano come il candidato più promettente per sostituire le batterie a ioni di litio nel breve termine. Diverse aziende hanno già annunciato piani per ampliare la produzione di batterie a ioni di sodio, promettendo di ridurre i costi.
Strategie per migliorare la competitività delle batterie a ioni di sodio
Per competere efficacemente, è fondamentale:
- Aumentare le densità energetiche senza ricorrere a minerali critici
- Puntare a risultati simili a quelli del litio-fosfato di ferro
- Ridurre la dipendenza dal nichel, un metallo costoso
Fattori di mercato e sfide future
Se i prezzi del litio dovessero rimanere ai livelli attuali, le opportunità per le batterie a ioni di sodio di diventare vantaggiose in termini di costo sarebbero limitate. È cruciale valutare il successo delle tecnologie a livello di sistema, come nel caso di veicoli elettrici o sistemi di stoccaggio energetico su scala di rete.
Prospettive future e ricerca continua
Il programma STEER ha iniziato a esplorare altre aree tecnologiche, concentrandosi sulla catena di approvvigionamento della grafite. Recentemente, dirigenti del settore e rappresentanti del Dipartimento dell’Energia hanno partecipato a un tavolo rotondo per discutere le domande chiave da affrontare nella transizione energetica.

Conclusioni e opportunità per la transizione energetica
Il team di STEER è in grado di identificare i percorsi più promettenti per contribuire alla transizione energetica, evitando al contempo quelli che potrebbero rivelarsi infruttuosi. Con un approccio che combina esperienza nella distribuzione commerciale e pianificazione tecnologica, il team prevede di analizzare anche le roadmap tecnologiche per lo stoccaggio energetico a lungo termine.
Riferimento: Valutazione critica delle roadmap tecnologiche delle batterie a ioni di sodio e degli scenari per la competitività tecnico-economica rispetto alle batterie a ioni di litio di Adrian Yao, Sally M. Benson e William C. Chueh, 13 gennaio 2025, Nature Energy. DOI: 10.1038/s41560-024-01701-9. Lo studio è stato finanziato dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti.