Sicurezza dei sistemi di accumulo elettrochimico nella elettromobilità e negli impieghi stazionari

di Cinzia Di Bari, ENEA; Michele Mazzaro, CNVVF - Nucleo Investigativo Antincendi; Carla Menale, Sapienza Università di Roma

DOI 10.12910/EAI2018-037

I sistemi di accumulo costituiscono il sistema più versatile presente sul mercato sia per l’accumulo dell’energia prodotta da fonti alternative intermittenti come l’eolico e il fotovoltaico, sia per lo sviluppo della mobilità elettrica. Ma quali sono le problematiche di sicurezza e di ciclo di vita dei sistemi di accumulo? ENEA si è fatto promotore di un network tutto italiano per la prevenzione dei rischi, la protezione e l’intervento di emergenza, che fronteggi la rapida espansione del mercato dei sistemi di accumulo e degli apparecchi utilizzatori

I sistemi di accumulo costituiscono il sistema più versatile attualmente presente sul mercato per l’accumulo dell’energia prodotta da fonti alternative e per lo sviluppo della mobilità elettrica.

La Commissione Europea sostiene lo sviluppo dei sistemi di accumulo elettrochimico (batterie secondarie) quale tecnologia fondamentale per raggiungere gli obiettivi dell’UE in materia di clima ed energia. In particolare, la Commissione ha proposto una serie di obiettivi per promuovere gli investimenti privati nelle infrastrutture e nelle tecnologie a basse emissioni di carbonio. Uno degli obiettivi proposti è quello di aumentare ad almeno il 27% la quota delle energie rinnovabili entro il 2030. L’energia elettrica prodotta attraverso fonti alternative (eolico, fotovoltaico ecc.) non è tuttavia costantemente disponibile, in quanto vincolata alle condizioni meteo-climatiche e, se la produzione supera una certa soglia (il 20% del totale), si può indurre una instabilità della rete elettrica: per queste ed altre ragioni, le fonti rinnovabili necessitano di essere accoppiate a sistemi di accumulo, quali i sistemi di accumulo elettrochimico, da utilizzare sia per lo storage sia per contrastare i fenomeni di instabilità (peak-shaving).

Inoltre, giacché il trasporto rappresenta almeno il 25% delle emissioni di gas serra ed è la principale causa di inquinamento all’interno delle città, l’Europa sta delineando un percorso di transizione verso una mobilità pulita, competitiva e connessa nel quale le batterie rappresentano una delle iniziative prioritarie. Secondo quanto previsto nel piano dei Trasporti 2050, la mobilità sostenibile dovrebbe portare a una riduzione del 60% delle emissioni di gas serra rispetto al 1999, obiettivo che sembra possibile raggiungere solo attraverso la progressiva sostituzione del parco veicoli a motore endotermico con veicoli 100% elettrici e ibridi.

Le batterie ricaricabili agli ioni di litio e quelle al sodio ad alta temperatura sono le tecnologie di accumulo elettrochimico che, negli ultimi anni, si sono imposte sul mercato dell’automotive e dello stoccaggio stazionario dell’energia. …