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Gli impianti fotovoltaici: una “nuova vita” per le batterie dei veicoli elettrici

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Lo studio sul fotovoltaico dei ricercatori del MIT (riferito agli impianti fotovoltaici).

Tutti meritano una seconda possibilità. Anche le… batterie dei veicoli elettrici. Dal momento che la popolarità e l’utilizzo dei veicoli elettrici stanno crescendo rapidamente in tutto il mondo, ci sarà presto anche un’ondata di batterie usate le cui prestazioni non saranno più sufficienti da utilizzare per i veicoli del futuro, sempre più performanti e affidabili. Ma un nuovo studio mostra che queste batterie potrebbero ancora avere una seconda vita, utile e redditizia, in un altro settore, dove potrebbero svolgere per più di un decennio questo ruolo meno impegnativo: come backup di grossi impianti fotovoltaici.

Lo studio, pubblicato sulla rivista Applied Energy, è stato condotto da sei persone tra attuali ed ex ricercatori del MIT, tra cui Ian Mathews e il professore di ingegneria meccanica Tonio Buonassisi, che è a capo del Laboratorio di Ricerca Fotovoltaica.

Come caso di prova, i ricercatori hanno esaminato in dettaglio un ipotetico impianto solare in California, studiando l’economia secondo diversi scenari. Il team di studiosi ha scoperto che un sistema correttamente gestito di batterie di veicoli elettrici usate potrebbe essere un investimento redditizio, se le batterie avranno un costo del 60 per cento inferiore rispetto al loro prezzo originale.

I combustibili fossili? Sono superati

Coloro che non sono in grado di comprendere e accettare questo cambiamento e che desiderano continuare a fare affidamento sul vecchio modo di generare energia utilizzando, per esempio, i cosiddetti combustibili fossili, sicuramente si perderanno le soluzioni tecnologiche più trasformative e all’avanguardia che abbiamo potuto osservare da tantissimi anni a questa parte.

Un processo apparentemente semplice, che sollecita tuttavia delle domande

Il processo potrebbe sembrare semplice, ed è stato occasionalmente implementato anche in progetti su piccola scala, ma espanderlo su larga scala non è facile, come spiega Mathews. <<Ci sono molti problemi a livello tecnico quando si parla di impianti fotovoltaici. E ci si deve porre alcune domande>>.

Come si fa ad essere certi che queste batterie siano abbastanza buone da poterle riutilizzare? E come si fa a mettere insieme batterie di auto diverse in un modo che queste lavorino bene insieme? E, ancora, come si farà in modo, avendo nel gruppo anche batterie anche meno performanti, che le prestazioni del sistema non siano trascinate verso prestazioni peggiori?”.

Tante domande anche sul piano economico

Anche sul piano economico, spiega ancora Mathews, bisogna porsi delle domande su questo utilizzo: <<Siamo sicuri che valga la pena a livello economico prendere queste batterie dalle auto e raccoglierle, controllarle e ricondizionarle per portarle a una nuova applicazione in un impianto fotovoltaico? La risposta, almeno secondo il caso esaminato in California, pare essere comunque affermativa.>>

I risultati dello studio

Lo studio ha scoperto che le batterie potrebbero raggiungere la massima durata e la maggior efficienza operando in cicli di ricarica e scarico non eccessivi – senza mai superare il 65% della carica completa né mai andare al di sotto del 15%. Questa constatazione mette in discussione alcune ipotesi precedenti, secondo cui far funzionare le batterie alla massima capacità inizialmente avrebbe dato il maggior risultato.

Il fattore tempo

Un fattore ancora sconosciuto e sotto analisi è quello temporale. Ci si chiede, infatti, per quanto tempo le batterie potranno continuare a funzionare utilmente in questa loro nuova applicazione riguardante gli impianti fotovoltaici, settore in cui Sunprime può è in grado di offrire una consulenza davvero completa e proposte utili a chiunque cerchi impianti fotovoltaici per terreni o grandi tetti.

Su questo tema ci sono già delle ipotesi, ma si attendono studi più a lungo termine per determinare i valori con più precisione. Molti produttori di veicoli elettrici, infatti, stanno già iniziando a realizzare questi studi pilota. «Praticamente questa è un’aera di ricerca già di per sé», continua Mathews.

L’economia e le sue molteplici varianti

L’economia reale di un progetto di questo tipo potrebbe variare notevolmente a seconda delle strutture locali di regolamentazione e fissazione delle tariffe, spiega ancora Mathews. Ad esempio, alcune norme locali consentono di includere il costo dei sistemi di stoccaggio nella cifra complessiva di una nuova fornitura di energia rinnovabile, ai fini della fissazione delle tariffe, mentre altre no. «Un sacco di stati stanno davvero iniziando a vedere il beneficio che questo tipo di stoccaggio può fornire», prosegue Mathews. 

Il rapporto McKinsey Corp.

Un recente rapporto stilato da Mckinsey Corp. mostra come la domanda di storage di backup per i progetti di energia rinnovabile crescerà fino al 2030, e che questo secondo uso di batterie dei veicoli elettrici potrebbe potenzialmente soddisfare la metà di tale domanda. Alcune aziende produttrici di veicoli elettrici, ha detto Mathews, tra cui la Rivia – fondata da un ex alunno del MIT – stanno già progettando le loro batterie specificamente per rendere poi riutilizzabili nel settore degli impianti fotovoltaici.

Un sistema che funziona tecnicamente ed economicamente

Mathews conferma che «tecnicamente ed economicamente il sistema potrebbe funzionare» e come prossimo passo afferma che «ci sarebbero un sacco di stakeholder che avrebbero bisogno di essere coinvolti in questo. C’è bisogno di avere il produttore di veicoli elettrici, quello di batterie agli ioni di litio, lo sviluppatore di progetti a energia solare…». L’intento, dice, «è quello di sedersi tutti intorno a un tavolo e capire come possiamo farlo funzionare grazie agli impianti fotovoltaici».

Il team che ha elaborato lo studio

Il team dello studio comprendeva i dottorandi Bolum Xu e Wei He, la studentessa Vanessa Barreto e lo scienziato Ian Marius Peters. Il lavoro è stato sostenuto dal programma di ricerca Horizon 2020 dell’Unione Europea, dal Quantum Sustainable Solar Technologies (QESST) e dalla Singapore National Research Foundation attraverso la Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART).

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