Dalla batteria nucleare BV100 al riciclo rapido: le nuove frontiere dell’energia

Una cella betavoltaica grande quanto una moneta e progettata per produrre energia per 50 anni senza ricarica è soltanto una delle tecnologie che stanno cercando di ridisegnare il settore energetico. Accanto alla BV100 di Betavolt avanzano nuove tecniche per recuperare i materiali delle batterie esauste, sistemi di accumulo basati su chimiche più economiche, sperimentazioni con l’idrogeno e progetti per lo stoccaggio della CO2.

BV100, una cella betavoltaica per applicazioni di lunga durata

Betavolt New Energy Technology, azienda con sede a Pechino, ha portato in produzione di massa la BV100. Si tratta di una cella betavoltaica che sfrutta il decadimento radioattivo del nichel-63 per generare elettricità, convertendo progressivamente il materiale in rame stabile. Il punto centrale della tecnologia non è la potenza istantanea, ma la capacità dichiarata di continuare a fornire energia per 50 anni senza ricarica e manutenzione.

Secondo le informazioni riportate, la BV100 raggiunge una densità energetica dieci volte superiore rispetto alle batterie al litio e può operare anche in condizioni estreme, senza rischi di incendio o esplosione. La potenza disponibile non è però sufficiente, almeno nella configurazione iniziale, ad alimentare dispositivi ad alto consumo. La struttura modulare permette di combinare più unità, aprendo prospettive soprattutto per apparecchi che richiedono un’alimentazione ridotta, affidabile e molto duratura.

Il limite di potenza resta quindi decisivo per valutarne gli impieghi reali. Più che sostituire direttamente le batterie convenzionali nei prodotti energivori, una soluzione di questo tipo potrebbe trovare spazio dove la continuità di alimentazione e l’assenza di manutenzione hanno un peso maggiore della quantità di energia erogata.

Riciclo e nuove chimiche per l’accumulo

Sul fronte del fine vita, un gruppo di ricercatori cinesi ha sviluppato una tecnica di estrazione che utilizza glicina e punta a ridurre l’impiego di sostanze chimiche dannose. Il processo permetterebbe di recuperare in 15 minuti fino al 99,99% del litio, il 96,8% del nichel, il 92,35% del cobalto e il 90,59% del manganese presenti nei materiali trattati.

Percentuali di recupero così elevate, se applicabili su scala più ampia, renderebbero disponibili materie prime da reimpiegare nella produzione di nuove batterie. Il tema è rilevante sia per i dispositivi elettronici sia per le auto elettriche: con la crescita dei volumi, velocità del trattamento, efficienza e riduzione dell’impatto ambientale diventano fattori centrali nella gestione delle batterie esauste.

Un’altra linea di ricerca riguarda le batterie a flusso basate su solfuro-polisolfuro e ioduro-triioduro. Un nuovo elettrodo catalitico, realizzato con un materiale indicato come MOS2, accelera le reazioni chimiche durante carica e scarica. I risultati descritti comprendono una maggiore efficienza, una durata superiore e un migliore sfruttamento dell’energia accumulata. L’impiego di materiali relativamente economici come zolfo e iodio potrebbe inoltre contenere i costi dei sistemi destinati all’accumulo energetico.

Anche la cellulosa viene studiata come base per accumulatori più sostenibili. Le fibre della carta sono rinnovabili, biodegradabili e presentano proprietà strutturali utili per alcune applicazioni elettroniche. Le prime batterie di questo tipo sono indicate soprattutto per dispositivi medici usa e getta, mentre Flint sta lavorando a una versione ricaricabile con un elettrodo di carta infusa con idrogel. La tecnologia avrebbe raggiunto un’efficienza di carica e scarica del 99,8% e, non impiegando litio, non presenterebbe lo stesso rischio di incendio. Non è tuttavia ancora adatta a veicoli elettrici o apparecchi ad alta potenza.

Idrogeno, nucleare avanzato e stoccaggio della CO2

A Castelfranco Emilia è entrato nelle fasi decisive il primo esperimento nazionale di miscelazione tra idrogeno e gas fossile. Dopo il monitoraggio di una miscela contenente il 5% di idrogeno, il programma prevede prove con percentuali superiori. La collaborazione tra Inrete Distribuzione Energia e il Ministero dell’Ambiente serve a valutare sicurezza ed efficienza di un gas a minore intensità di carbonio che possa utilizzare l’infrastruttura esistente.

L’Italia guarda anche ai reattori avanzati. Con un investimento indicato in circa 200 milioni di euro, il Paese si prepara a entrare nel capitale di Nucleo, società impegnata nella progettazione di reattori di terza e quarta generazione, comprese soluzioni alimentate dalle scorie di altri impianti. L’operazione segnala un interesse strategico per questa filiera tecnologica, ma non equivale all’avvio immediato di nuovi impianti nucleari sul territorio italiano.

In Norvegia procede invece la seconda fase di Northern Lights, progetto guidato da Equinor, TotalEnergies e Shell per il trasporto e lo stoccaggio della CO2. La capacità dovrebbe passare da un milione a cinque milioni di tonnellate all’anno entro il 2028, con un investimento di 7 miliardi di corone norvegesi. L’espansione utilizzerà infrastrutture onshore e offshore esistenti, intervenendo su terminali, serbatoi, pompe, pozzi di iniezione e mezzi navali. L’accordo con Stockholm Exerg prevede il trasporto e lo stoccaggio di 900.000 tonnellate di CO2 ogni anno.

Rinnovabili e industria: la sfida passa dalle infrastrutture

Nel Sud Italia, Energia Verde Italia sta sviluppando un modello di produzione definito a chilometro zero, con l’obiettivo di affiancare alla riduzione dell’impatto ambientale anche occupazione e ricadute economiche sulle comunità locali. L’azienda campana, attiva dal 2013, dispone già di un parco eolico e sta realizzando un impianto fotovoltaico da 9 MW destinato ad aumentare la capacità produttiva.

Le fonti rinnovabili trovano applicazione anche nella manifattura avanzata. Fotovoltaico e geotermia possono alimentare macchinari ad alto consumo impiegati nella stampa 3D e nelle lavorazioni CNC, affiancandosi a materiali a minore impatto ambientale. Il risultato ricercato è un modello industriale nel quale tecnologie produttive ed energia pulita vengano progettate come parti dello stesso sistema.

La crescita della domanda mondiale di elettricità registrata nel 2024, sostenuta da fattori economici e tecnologici come lo sviluppo dell’intelligenza artificiale, rende però più complesso l’equilibrio tra consumi e decarbonizzazione. Il consolidamento delle rinnovabili deve quindi procedere insieme al potenziamento delle infrastrutture e a una maggiore efficienza della rete. In questa direzione si colloca anche il debutto di TLC Sunpower Global, nuova business unit che unisce competenze nello sviluppo di tecnologie solari, produzione e logistica, puntando a integrare prodotti e gestione dei consumi per abitazioni, aziende e centrali solari.

Una domanda per voi

Quali applicazioni potrebbero trarre il maggiore vantaggio da una batteria come la BV100, poco potente ma capace di funzionare per decenni senza ricarica?

Nota sulla redazione

Questo articolo è stato generato con il supporto dell'intelligenza artificiale a partire dalla trascrizione del video originale, riorganizzandone i contenuti in forma editoriale. Le informazioni riportate derivano da quanto espresso nel video.