La nuova batteria manganese-idrogeno sviluppata dall’azienda Ges di Trento si propone quale alternativa ai sistemi di accumulo industriali destinati a sostenere storage di lunga durata. Può affiancare o sostituire le tecnologie oggi dominanti nelle applicazioni stazionarie. E’ stabile, resiliente e scalabile
E’ stata presentata il mese scorso a Rovereto presso l’hub green di Trentino Sviluppo, società di sistema della provincia di Trento, una nuova tecnologia di accumulo energetico sviluppata dalla locale azienda Ges, Green Energy Storage.
Si tratta di una soluzione che potrebbe avere un impatto significativo sullo sviluppo del sistema energetico nazionale risultando essere una soluzione innovativa e di livello europeo per far fronte alle attuali problematiche dello storage di lunga durata, “Long-Duration Enery Storage”. Può in effetti assecondare le esigenze di accumulo delle reti di produzione energetiche e, in particolare, quelle indotte da fonti rinnovabili non programmabili, proponendosi quale batteria che ben si presta a sostituire i tradizionali sistemi agli ioni di litio nelle applicazioni stazionarie su scala industriale e di rete.
La sua architettura combina principi elettrochimici a flusso redox, i sistemi in cui l’energia non è immagazzinati direttamente all’interno di elettrodi solidi, ma in specie chimiche disciolte in elettroliti liquidi contenuti in serbatoi esterni e quindi risulkta a tutti gli effetti essere una soluzione a flusso, per la precisione a flusso manganese-idrogeno visto che il sistema sfrutta una coppia elettrochimica di tipo magnanese-idrogeno. Durante la fase di carica, l’energia elettrica immessa nel sistema da fonti rinnovabili innesca reazioni elettrochimiche controllate all’interno della cella che danno luogo a una produzione di idrogeno gassoso direttamente nella della batteria.L’idrogeno non viene quindi estratto o stoccato in bombole esterne, ma rimane confinato in un circuito chiuso che funge da struttura della stessa batteria. Durante la fase di scarica, il processo si inverte.
L’idrogeno prodotto é riassorbito e reagisce con l’elettrolita e con i materiali attivi della cella rilasciando energia elettrica verso l’esterno. Il cuore del sistema risiede quindi nella reversibilità delle reazioni redox del manganese, elemento abbondante, di basso costo e caratterizzato da una filiera di approvvigionamento meno critica rispetto a quelle di litio, cobalto o nichel. Il manganese opera come specie elettro-attiva principale, mentre l’idrogeno funge da vettore energetico intermedio, prodotto e consumato all’interno del sistema senza necessità di stoccaggi esterni o infrastrutture dedicate. Questa integrazione elimina una delle principali complessità tipiche dei sistemi power-to-gas o delle batterie ibride elettrochimico-idrogeno tradizionali, riducendo il numero di sottosistemi e migliorando la sicurezza complessiva dell’impianto.
La configurazione a flusso consente inoltre di disaccoppiare potenza ed energia. La potenza erogabile dipende essenzialmente dalla dimensione del sistema elettrochimico, mentre la capacità di accumulo è funzione del volume e della concentrazione degli elettroliti. Questo approccio rende il sistema particolarmente adatto ad applicazioni che richiedono molte ore, o addirittura giorni, di accumulo continuo, ambito nel quale le batterie agli ioni di litio mostrano limiti economici e di degrado. Secondo i dati divulgati da Ges, la batteria manganese-idrogeno raggiunge un’efficienza complessiva superiore al 75 per cento e una vita utile che supera i dieci mila cicli, con un degrado limitato delle prestazioni lungo l’arco operativo.
Dal punto di vista della sicurezza e dell’affidabilità, l’assenza di elettroliti organici infiammabili e la gestione dell’idrogeno in un sistema chiuso riducono in modo significativo il rischio di auto-riscaldamento, uno dei principali punti critici delle tecnologie al litio. La batteria è inoltre progettata per operare a temperatura ambiente, senza la necessità di sistemi complessi di raffreddamento o riscaldamento attivo, con benefici diretti in termini di semplicità impiantistica e riduzione dei costi di esercizio.
La tecnologia Ges può fare da supporto alle reti elettriche alimentate da fonti rinnovabili non programmabili e può anche fungere da sistema di bilanciamento dei carichi. In questi contesti si propone quale alternativa alle soluzioni elettrochimiche tradizionali e ai sistemi di accumulo meccanico o termico offrendo un compromesso favorevole tra efficienza, durata e sostenibilità ambientale. La soluzione quindi ben si presta ad assecondare le esigenze nelle applicazioni stazionarie, ma con densità energetiche volumetriche e gravimetriche inferiori rispetto a quelle proposte dalle batterie agli ioni di litio, cosa che rende la tecnologia poco adatta ad applicazioni mobili o all’inserimento in contesti in cui spazio e peso rappresentano vincoli stringenti.
