Batterie a metallo liquido, ecco l'innovazione del MIT per i sistemi di accumulo

Ambri, lo spin-off del Massachusetts Institute of Technology (MIT), ha sviluppato una batteria a metallo liquido specifica per usi "estremi" caratterizzati da frequenti cicli di carica/scarica: la durata prevista delle celle è di oltre 20 anni con un degrado annuo minimo.

La batteria arriva dopo anni di ricerca e test, di cui lo stesso MIT aveva parlato in un articolo (pubblicato nel novembre 2022), dal titolo "Super-hot salt could be coming to a battery near you".

I sistemi di accumulo della start-up - prodottia Milford, nel Massachusetts - presentano un anodo in lega di calcio liquido, un elettrolita di sale fuso e un catodo composto da particelle solide di antimonio. L'utilizzo di materiali facilmente reperibili e di uso comune è uno dei tanti vantaggi offerti da queste celle, e ne comporta il costo contenuto e la semplicità di assemblaggio.

La società ha affermato che i materiali attivi nelle sue celle si legano e si dislegano in modo reversibile durante la carica e la scarica, mettendo inoltre in luce come l'elettrolita sia termodinamicamente stabile con gli elettrodi, cosa che evita reazioni collaterali come la formazione di "film" che potrebbero portare a un degrado delle celle.

L'elettrodo negativo viene completamente consumato quando viene scaricato e riformato ad ogni ciclo, creando quello che l'azienda ha definito un "processo altamente ripetibile senza effetto memoria".

Al momento le prime batterie assemblate sono in uso nei data center dell'MIT; i prossimi passi prevedono un test congiunto con Xcel Energy, della durata di un anno, della batteria da 300 kWh presso il Solar Technology Acceleration Center (SolarTAC) ad Aurora, in Colorado.

Xcel Energy è la prima utility statunitense a fissare l'obiettivo a lungo termine di fornire ai propri clienti elettricità 100% verde: l'azienda mira a raggiungere lo zero netto carbonico - in termini di elettricità, riscaldamento e trasporti - entro il 2050.

"Xcel Energy è una realtà lungimirante e ambiziosa e il loro entusiasmo per testare il nostro sistema evidenzia l'enorme potenziale delle batterie Liquid Metal", ha affermato Adam Briggs, direttore commerciale di Ambri. "Xcel Energy comprende chiaramente il valore significativo che può essere raggiunto integrando tecnologie di accumulo innovative nel proprio portafoglio di energie rinnovabili".

A possedere e gestire SolarTAC, invece, è la Grey Snow Management Solutions, un'impresa di sviluppo economico di proprietà tribale: il centro presso cui si svolgerà il test è nato nel 2009 dalle società Xcel Energy, SunEdison e Abengoa Solar, unitesi con l’intento di testare le tecnologie di energia rinnovabile in ambienti reali e connessi alla rete.

L'installazione del sistema Xcel dovrebbe iniziare all'inizio del 2024, raggiungendo la piena operatività entro la fine dell'anno: durante il progetto pilota verranno testati diversi casi d'uso, tra cui l'integrazione solare ed eolica, la gestione della capacità, e così via.

La piattaforma utilizzata per integrare le diverse fonti di cogenerazione assieme ad inverter, banchi di carico e connessioni/comunicazioni di distribuzione trifase sarà la GridNXT Microgrid.

Se la fase di test avrà successo, Xcel Energy intende stilare un memorandum d'intesa (MOU) per futuri progetti di ricerca e sviluppo su batterie di maggiore capacità e durata.

"Xcel Energy è sempre stata in prima linea tra le utility nella transizione verso l'elettricità senza emissioni di carbonio", ha affermato Justin Tomljanovic, vicepresidente dello sviluppo aziendale di Xcel Energy. "Questo progetto dimostrativo con Ambri ci consente di esplorare una tecnologia che potrebbe aiutarci a continuare a fornire in modo affidabile l'energia da cui dipendono i nostri clienti durante la transizione verso l'energia pulita".