Il sistema di accumulo agli ioni di litio: una tecnologia da Nobel
Il premio Nobel per la chimica 2019 è stato assegnato agli inventori della batteria ricaricabile agli ioni di litio: vediamo i motivi che hanno portato a questa scelta.
Il premio Nobel è considerata la più alta onorificenza a livello mondiale, attribuita ogni anno a quelle persone che si sono distinte per aver portato i maggiori benefici all’umanità nei campi della fisica, della chimica, della medicina, dell’economia e della letteratura, nonché per i loro contributi a favore della pace nel mondo.
Questo riconoscimento fu voluto da Alfred Nobel, che con il suo testamento dispose l’istituzione della Fondazione Nobel e definì le modalità di assegnazione del premio, conferito per la prima volta nel 1901, cinque anni dopo la morte di Nobel.
Nell’edizione 2019, il prestigioso riconoscimento per la chimica è stato assegnato a John Bannister Goodenough, Michael Stanley Whittingham e Akira Yoshino per il loro contributo allo sviluppo delle batterie ricaricabili agli ioni di litio.
Nel corso degli anni 70, Whittingham propose la prima idea di una batteria ricaricabile che utilizzava litio metallico e solfuro di titanio: pur non essendo funzionale nella pratica, questa ricerca fu il punto di partenza per Goodenough che introdusse l’elettrodo positivo all’ossido di litio e cobalto.
In questo modo Goodenough riuscì a creare una batteria ricaricabile ad alta densità energetica, con dimensioni ridotte e alte performance; inoltre, le sue reazioni chimiche non consumavano gli elettrodi, consentendo di aumentare notevolmente il numero di cicli di carica/scarica.
Successivamente, Akira Yoshino contribuì in modo significativo alla costruzione del dispositivo e permise la commercializzazione del lavoro di Goodenough.
L’idea partita da Whittingham, sviluppata da Goodenough e raffinata da Yoshino, è alla base di tutta la tecnologia della nostra società attuale: le dimensioni ridotte della batteria, la sua capacità di accumulo e la sua durata hanno permesso di utilizzarla per cellulari, smartphone, PC e numerosi altri dispositivi portatili, nonché per le auto elettriche.
Non solo: il sistema di accumulo agli ioni di litio è in grado di immagazzinare anche energia da fonti rinnovabili ed è stato ampiamente impiegato per lo storage fotovoltaico, sia per grandi impianti che per uso domestico.
Dopo quasi 50 anni, il lavoro dei tre scienziati è stato premiato con il Nobel: oggi più che mai, il loro contributo risulta fondamentale non solo per la tecnologia presente, ma anche per la sfida energetica del futuro.
Le batterie agli ioni di litio sono infatti la chiave per un mondo indipendente dalle fonti fossili e per un consumo energetico sostenibile e responsabile, in cui si impiega l’energia accumulata da sole, vento e acqua.
Nel corso degli anni, la tecnologia della batteria agli ioni di litio è stata ulteriormente sviluppata e ha trovato nuove applicazioni.
I sistemi di accumulo fotovoltaico, per esempio, permettono di immagazzinare l’energia generata dai pannelli di un’abitazione, ma che non viene immediatamente consumata, così da usarla quando l’impianto è inattivo e massimizzare l’efficacia del fotovoltaico.
Nel campo dei sistemi di accumulo fotovoltaico, sonnen si è distinta grazie all’impiego e allo sviluppo della tecnologia al litio-ferro-fosfato, ipotizzata originariamente proprio dal premio Nobel Goodenough e che oggi è il cuore delle sonnenBatterie.
Si tratta di una scelta che si discosta da quella dei produttori di sistemi di accumulo che utilizzano litio-manganese-cobalto (che li rende simili a quelli di cellulari e auto elettriche) e questo perché sonnen vuole garantire:
- maggiore sicurezza nelle installazioni domestiche;
- una lunga durata, poiché i moduli batteria utilizzati da sonnen sono garantiti per 10.000 cicli di carica/scarica completa;
- l’assenza di cobalto, un materiale particolarmente costoso ed estratto principalmente dal Congo in situazioni di gravi violazioni dei diritti umani e dei lavoratori.
sonnen, con il litio-ferro-fosfato, ha quindi fatto una scelta precisa in favore della qualità, della sicurezza e dell’etica per i suoi sistemi di accumulo fotovoltaico.
