"La crescente diffusione di fonti di energia rinnovabile decentralizzate insieme a sistemi di accumulo a batteria integrati in modo ottimale nel sistema stravolgerà il sistema elettrico – nel senso migliore del termine!" afferma Jonas Mühlethaler, responsabile del gruppo di lavoro Stoccaggio elettrico del Forum svizzero sullo stoccaggio di energia nel compendio pubblicato oggi. Tuttavia, l'utilizzo dell'accumulo di batterie a servizio del sistema non avverrà automaticamente. I proprietari di casa devono decidere se ha senso investire in una batteria stazionaria oggi o se è meglio aspettare. Gli operatori di rete o le autorità di regolamentazione si trovano di fronte a domande ancora più fondamentali: Come si può integrare l'accumulo di batterie in modo da ottenere un sistema energetico efficiente, ecologico, robusto e conveniente? Che ruolo possono avere le batterie per i veicoli elettrici in questo contesto e come devono essere concepite le normative appropriate?

Il dibattito è spesso dominato dai costi eccessivi e dalla presunta valutazione "catastrofica" del ciclo di vita delle batterie, oppure vengono espresse riserve sulla loro sicurezza. Qual è la situazione reale dei costi/benefici e della valutazione del ciclo di vita? E in che modo il riciclo e un'economia circolare coerente apportano miglioramenti? Il Forum svizzero sullo stoccaggio di energia, un think tank di aeesuisse, l'organizzazione ombrello dell'industria per le energie rinnovabili e l'efficienza energetica, ha cercato di rispondere a queste e ad altre domande.

In qualità di membro del Forum, il ricercatore dell'Empa Marcel Gauch ha contribuito a definire l'area tematica della valutazione del ciclo di vita e del riciclaggio nel Compendio. Nella sua ricerca presso il Technology & Society Lab dell'Empa, si imbatte ripetutamente nella stessa interessante percezione sulla natura problematica di alcuni materiali: "Materie prime come l'acciaio o il piombo, utilizzate tradizionalmente e per lungo tempo, sono spesso considerate non problematiche. Al contrario, le materie prime sono considerate in modo più critico quando vengono utilizzate per le nuove tecnologie emergenti". Di recente è stato capito che le analisi precedenti, che presentavano valori di valutazione del ciclo di vita insufficienti, si basavano su ipotesi non realistiche. Studi più recenti hanno mostrato valori significativamente migliori.

Anche se oggi sembrano non esserci alternative alle batterie agli ioni di litio, esiste un'ampia attività di ricerca sulle tecnologie delle batterie con altre composizioni chimiche. Gauch vede un grande potenziale in questi ultimi sviluppi, ma anche nel miglioramento della progettazione e dei metodi di produzione, per ottimizzare ulteriormente l'ecobilancio delle batterie. Le visioni radicali delle batterie del futuro che si discostano dai principi odierni fanno sì che l'interesse del grande pubblico si risvegli. "È ancora più importante dare spazio a questa creatività e non intervenire troppo presto con misure di regolamentazione come le norme e la standardizzazione", chiede.

Una volta estratte per la prima volta le materie prime per le batterie, è importante mantenerle in ciclo il più a lungo possibile. Il riciclaggio delle batterie è un obbligo di legge da anni. Oggi sono già comuni tassi di riciclaggio di circa il 90% per le batterie più grandi provenienti dall'industria e dai veicoli, ma non esiste una definizione uniforme di ciò che conta ai fini del tasso di riciclaggio. L'obiettivo dovrebbe essere il recupero dei materiali, che a loro volta servono come materie prime secondarie, e non, ad esempio, il riciclaggio termico come sostituto del combustibile. 

Prima di riciclare i materiali, tuttavia, è importante prolungare il più possibile la vita utile delle batterie. "Ad esempio, le batterie dei veicoli possono essere utilizzate in una seconda fase della loro vita come accumulatori fissi di elettricità in un edificio", spiega Gauch. Per promuovere la riciclabilità delle batterie, l'Empa partecipa, insieme a numerosi altri istituti di ricerca e aziende, a CircuBAT, un progetto faro di Innosuisse, l'Agenzia svizzera per la promozione dell'innovazione. Insieme, sono alla ricerca di possibilità di ottimizzazione per una maggiore sostenibilità in tutte le fasi di vita della batteria.