Spinoff del MIT progetta batterie a metallo liquido per la rete elettrica

I governi di tutto il mondo stanno investendo molto nelle energie rinnovabili, ma anche i piani più ponderati per eliminare gradualmente i combustibili fossili mancano di un ingrediente cruciale: lo stoccaggio di energia. La tecnologia delle batterie avanza a passo di lumaca, come può testimoniare chiunque ricarichi costantemente il proprio smartphone. Una nuova startup, nata come esperimento del MIT, promette di cambiare la situazione. Ambri afferma che le sue batterie a metallo liquido sono sicure, economiche e perfette per la rete elettrica.

Oggi, la maggior parte delle batterie ad alta capacità utilizza alcune variazioni della tecnologia agli ioni di litio, ma questi progetti si basano su materiali rari e costosi. Il problema è ancora più grande quando è necessario alimentare la rete elettrica. Di conseguenza, il MIT stima che il costo medio di immagazzinamento di un chilowattora di energia sia di $ 405, ma quel numero deve avvicinarsi a $ 20 per rendere l’energia rinnovabile una realtà.

Il professore del MIT Donald Sadoway ha iniziato a lavorare per un accumulo di energia più economico un decennio fa, sviluppando infine la batteria a metallo liquido. Ha co-fondato Ambri con David Bradwell (anche lui del MIT) per commercializzare la tecnologia. Ambri ha annunciato che il design della sua batteria a metallo liquido ha ottenuto la certificazione di sicurezza UL Solutions, che le consente di continuare a testare la tecnologia con Xcel Energy con sede negli Stati Uniti. La società prevede di costruire un 300 kWh di batterie per immagazzinare l’energia raccolta dall’array SolarTAC ad Aurora, in Colorado.

Ambri afferma che le sue batterie possono attualmente immagazzinare un chilowattora di energia per $ 180 a $ 250, a seconda delle dimensioni della struttura e del tempo necessario per immagazzinare energia prima che venga utilizzata. Tuttavia, l’uso da parte dell’azienda di materiali più economici e di una chimica più semplice potrebbe abbassare tale prezzo a soli $ 21 per chilowattora entro il 2030.

Le batterie agli ioni di litio di solito hanno elettrodi solidi di litio e grafite, che sono immersi in un elettrolita liquido che può facilitare il movimento degli elettroni. Il litio è costoso e l’uso a lungo termine provoca stress sugli elettrodi che possono portare a guasti catastrofici: il litio è altamente infiammabile, motivo per cui le batterie gonfie sono così pericolose.

La batteria a metallo liquido ha tre strati, che rimangono separati dalla densità. Sul fondo c’è un catodo di antimonio fuso, seguito da un elettrolita di sale di cloruro di calcio. In cima c’è l’anodo in lega di calcio a bassa densità. Quando la batteria si scarica, l’anodo di calcio rilascia ioni che migrano attraverso l’elettrolita per formare una lega di calcio-antimonio, rilasciando elettroni. Durante la ricarica, il processo si inverte.

Ambri prevede di racchiudere queste celle di metallo liquido, ciascuna delle quali può contenere un chilowattora, in contenitori di stoccaggio da 20 piedi (vedi sopra), consentendo di accatastarne banchi man mano che aumentano le esigenze di stoccaggio. Sadoway afferma che queste batterie dovrebbero mantenere il 95% della loro capacità dopo 20 anni. I sistemi a base di litio durano una frazione di quel tempo prima che inizino a perdere capacità. L’azienda mira a essere operativa presso lo stabilimento del Colorado entro il 2024.