Batterie al sale: come funzionano, pro e contro

Si sente spesso parlare delle batterie al sale come di alternative eco-friendly ed ecologiche, che andrebbero utilizzate al posto delle ben più comuni e note batterie al litio. Ma esattamente, di quale tipo di tecnologia stiamo parlando? Con il termine “batteria al sale” si indica in realtà un particolare tipo di batteria ai sali fusi, un sistema che produce e accumula energia sotto forma di calore (batterie termiche).

Quella “al sale”, non è esattamente una tecnologia nuova o recente. Già da diversi decenni si parla di questo genere di batterie, ma fino ad oggi i costi eccessivi di produzione ne avevano frenato di molto la diffusione. In termini di sostenibilità, sembra però che le batterie al sale possano offrire molteplici vantaggi, in quanto sarebbero meno inquinanti e più sicure rispetto alle batterie al litio.

Ma sarà davvero così?

In questo articolo vogliamo scoprire come funzionano le batterie al sale, e vedremo i pro e i contro da considerare prima di optare per questo tipo di tecnologia.

Come funzionano le batterie al sale?

Tra i dispositivi appartenenti a questa “famiglia”, spiccano senz’altro le batterie che contengono nichel e cloruro di sodio, (il famoso sale da cucina), un elemento completamente naturale e presente in quantità più che abbondanti sulla Terra, ricavabile persino dall’acqua di mare.

Da un punto di vista tecnico, allo stato carico le batterie al sale sono composte da celle costituite da un elettrodo negativo di sodio liquido (anodo) e da un elettrodo positivo solido di nichel e cloruro di nichel (catodo).

I due elettrodi sono separati da un tubo o separatore ceramico (elettrolita ceramico beta-alluminato). Per consentire il contatto tra l’elettrodo positivo solido e l’elettrolita ceramico si ricorre a un elettrolita secondario fuso (tetracloroalluminato – NaAlCl4).

Il funzionamento della batteria al sale si basa sul raggiungimento di altissime temperature, necessarie per innescare il processo chimico. Solitamente, le batterie lavorano dunque a temperature che vanno dai 270°C ai 350°C.

A cosa servono le batterie al sale?

Ma a conti fatti, in quali ambiti vengono impiegate oggi le batterie al sodio? Questa tecnologia potrebbe rivelarsi utile in diversi ambiti, come quello della mobilità elettrica e sostenibile (si sente spesso parlare di batterie al sale per le auto e altri mezzi di trasporto).

Tali dispositivi possono risultare utili anche per l’accumulo di energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili, come quella eolica o come supporto agli impianti fotovoltaici.

Pro e contro delle batterie al sale

E a questo punto, cerchiamo di capire quali sono i vantaggi delle batterie e degli accumulatori al sale. Perché dovremmo preferire questo tipo di batteria al posto di quelle più classiche, come le batterie a litio?

I vantaggi di questo sistema sono parecchi:

• Quasi totale assenza di sostanze pericolose e tossiche per l’uomo
• Possibilità di produrre energia partendo da fonti sostenibili
• Reperibilità dei materiali: rispetto al litio, il sodio (uno degli elementi più abbondanti sulla superficie terrestre) è senz’altro più facile da ottenere
• Gli accumulatori al sale possono essere facilmente riciclati al termine del loro ciclo vitale, contrariamente a quelli al litio, che contengono un materiale più difficile da smaltire
• Le batterie funzionano anche alle temperature ambientali più estreme, ad esempio in aree in cui si raggiungono i -20°
• Riduzione del rischio di incidenti: le batterie al sale non presentano rischi comuni alle normali batterie, come quello di surriscaldamento, cortocircuito o esplosioni
• Durata: questi tipi di batterie possono funzionare anche per 20 anni prima di degradarsi, e non richiedono particolari interventi di manutenzione.

Svantaggi da considerare

Sebbene possa apparire come una tecnologia molto promettente, ad oggi le batterie al sale non vengono impiegate su larga scala come ci si aspetterebbe. Ma perché? Purtroppo, vi sono ancora alcune criticità da affrontare prima di poter impiegare questa tecnologia in modo più diffuso.

Tra i punti a sfavore bisogna considerare:

• Tempistiche: una volta scarica, la batteria impiega circa 200 ore per raffreddarsi e tornare a temperatura ambiente. In più, il sistema impiegherà circa 10-12 ore per tornare alla temperatura interna operativa, al momento del riavvio. Ciò vuol dire che la batteria non è idonea per cariche veloci e intermittenti.
• La presenza del Nichel (20% del totale) comporta la necessità di adottare delle precauzioni al momento dello smaltimento, in quanto questo metallo è considerato tossico.

Probabilmente ti starai chiedendo quanto costa una batteria al sale: devi sapere che sia la produzione che la vendita di questi dispositivi comporta spese più elevate rispetto alla media. E’ proprio questa una delle ragioni che ne hanno frenato la diffusione. Con una più ampia produzione, però, i costi potrebbero risultare più accessibili per i  consumatori.