Le “Killer Tech”: gli storage. Dal base load alla second life

Ed ecco la terza ed ultima parte della ricognizione sulle cosiddette “Killer Tech” a cura di Ettore Greco. Oggi approfondiamo i sistemi di storage.

… Ora perché mi piace pensarle come una tecnologia Killer una Killer Tech? Possiamo pensare le batterie come tecnologie vincenti per diversi motivi:

• Riducono la dipendenza strategica dal petrolio.
• Rendono possibile l’elettrificazione totale: dai trasporti alla casa.
• Rendono possibile l’efficientamento dei sistemi energetici, consentendo una riduzione dei costi.
• Rendono efficace la generazione di energia distribuita, contribuendo a distribuire la ricchezza sul territorio.
• Permettono un’economia di scala, modulabile in base alle esigenze progettuali.
• Accelerano la transizione energetica e permettono di ridurre le emissioni.
• Sono completamente riciclabili e fonte di reddito, in ogni fase, anche nella dismissione.
• Sono implementabili nei vari ambiti produttivi, di ogni tipo, e sono sistemiche, sinergiche.
• Aprono nuovi mercati: droni a lunga autonomia, dispositivi medici impiantabili, satelliti autosufficienti.
• Hanno un ampio potenziale di miglioramento e di sviluppo nella ricerca di base.

Infine, vorrei introdurre un elemento più provocatorio che sostanziale rispetto alle altre tecnologie. Immaginiamo che la batteria possa diventare una killer tech anche per la fornitura elettrica di base, il cosiddetto “base load”. Un tema molto discusso nella prospettiva di una futura rete elettrica decentrata. Oggi il dibattito si concentra sulla necessità o meno di un “base load” e sull’eventuale impiego, a tale scopo, di impianti dotati di minireattori a fissione nucleare.

Intanto definiamo cosa sia il “base load”. Indica il carico di base, la potenza minima assorbita dalla rete (ad esempio nazionale), necessaria per esaurire il minimo della domanda in un lasso di tempo standard. In Italia si aggira intorno ai 30–35 GW (gigawatt) di potenza continua richiesta, soprattutto nelle ore notturne e nei periodi di bassa domanda.

Posso quindi provare a descrivere un percorso, passo dopo passo, per dare un’idea quantitativa del come si possa fare per concepire tale aspetto.

Step 1: Quanta energia può fornire una batteria di un’auto?
Una batteria media di un’auto elettrica (ad esempio Tesla Model 3, Renault Zoe, ecc.) ha una capacità di circa 60 kWh (chilowattora).

Step 2: Quante batterie servono?
Supponiamo di voler coprire 1 ora di base load utilizzando esclusivamente batterie di auto:

• 35 GW = 35.000.000 kW;
• ogni batteria fornisce 60 kWh;
• quindi servono: 35.000.000 kWh ÷ 60 kWh per batteria ≈ 583.000 batterie.

Step 3: E per 24 ore?
Per coprire 24 ore di base load, servirebbero circa 14 milioni di batterie.

Step 4: Il potenziale in Italia
In Italia circolano circa 40 milioni di veicoli. Se anche solo un terzo fosse elettrico, avremmo circa 13 milioni di batterie potenzialmente disponibili per sistemi di accumulo in “second life”, come quello recentemente presentato all’aeroporto di Fiumicino.

Quindi, basterebbero diversi impianti che riutilizzino batterie di auto dismesse, che sappiamo avere almeno l’80% di efficienza di accumulo ancora utilizzabile. Inoltre, sarebbe sufficiente promuovere l’impiego di veicoli con sistemi di accumulo condivisibili tramite una rete V2G (Vehicle-to-Grid) avanzata, in grado di utilizzare le batterie delle auto come accumulatori dinamici.

Su questi due aspetti si può osservare che già oggi le batterie in uso sulle nostre strade sono presenti in quantità significativa.

Queste costituiscono un potenziale rilevante per lo storage futuro in “second life”. Secondo i miei calcoli — suddivisi per anno di immatricolazione — si articola nei seguenti valori:

• Nel 2019 sono state immatricolate 10.919 auto, per una capacità totale di 545.950 kWh, di cui 436.760 kWh effettivamente utilizzabili, pari a circa 0,44 GWh di storage.
• Nel 2020 le immatricolazioni sono salite a 31.433 unità, con una capacità complessiva di 1.571.650 kWh e uno storage utile di 1.257.320 kWh, pari a 1,26 GWh.
• Nel 2021 si registrano 61.580 auto immatricolate, per una capacità totale di 3.079.000 kWh e uno storage utile di 2.463.200 kWh, ovvero 2,46 GWh.
• Nel 2022 le immatricolazioni sono state 49.536, con una capacità complessiva di 2.476.800 kWh e uno storage utile di 1.981.440 kWh, pari a 1,98 GWh.
• Nel 2023 si contano 66.679 auto immatricolate, per una capacità totale di 3.333.950 kWh e uno storage utile di 2.667.160 kWh, equivalenti a 2,67 GWh.
• Nel 2024 le immatricolazioni sono state 65.989, con una capacità complessiva di 3.299.450 kWh e uno storage utile di 2.639.560 kWh, pari a 2,64 GWh.
• Infine, nel 2025 si registrano 94.230 auto immatricolate, per una capacità totale di 4.711.500 kWh e uno storage utile di 3.769.200 kWh, corrispondenti a 3,78 GWh.

Quindi, il totale cumulato nel periodo 2019–2025 porta lo storage potenziale complessivo a 15,23 GWh! (0,44 + 1,26 + 2,46 + 1,98 + 2,67 + 2,64 + 3,78).

In appena sei anni abbiamo accumulato un potenziale superiore a 15 GWh di energia stoccabile, utilizzando esclusivamente le batterie delle auto elettriche immatricolate finora in Italia. L’impiego cosiddetto “second life” delle batterie dismesse evidenzia una potenzialità strategica rilevante: una risorsa preziosa per la rete elettrica.

Questo risultato non tiene ancora conto delle ibride plug-in, delle batterie stazionarie né del futuro contributo dello storage derivante dalle nuove auto dotate di tecnologia V2G (Vehicle-to-Grid), o anche V2H (Vehicle-to-Home). In questi casi, le batterie dei veicoli potranno fornire energia alla rete domestica o alla rete pubblica in base alle percentuali definite dal proprietario.

Da oggi ai prossimi dieci anni, il potenziale complessivo potrebbe superare le 380.000 batterie disponibili. Una quantità che si avvicina alla metà delle circa 583.000 unità stimate come necessarie per la realizzazione del “base load”.

È quindi plausibile immaginare che già nei prossimi anni vedremo un impiego sempre più diffuso delle batterie di seconda vita in sistemi di accumulo dedicati, come già avviene in progetti pilota quali quello dell’aeroporto di Fiumicino. Proprio di recente è stato infatti inaugurato un impianto analogo realizzato da Enel in collaborazione con Aeroporti di Roma (ADR) e testato da Loccioni.

Il cuore tecnologico del progetto “Pioneer” è un sistema BESS (Battery Energy Storage System) da 10 MWh, realizzato dal system integrator Loccioni e composto da 762 pacchi batteria provenienti da veicoli elettrici di tre diversi costruttori: Nissan, Mercedes-Benz e Stellantis. Si tratta di batterie non più idonee alla trazione, ma ancora perfettamente utilizzabili in applicazioni stazionarie: una soluzione sostenibile, efficiente e scalabile. È la prima volta in Europa che batterie second life eterogenee vengono integrate in un unico sistema di accumulo, segnando un primato tecnologico e ambientale nel panorama energetico europeo.

Tutto questo sembra rappresentare solo l’inizio di un nuovo modo di concepire la rete elettrica, un’evoluzione che introduce nuovi paradigmi di sostenibilità e partecipazione.

Un altro esempio significativo è il “Second Life Nomadic Lab” di Loccioni nelle Marche, con una capacità di 1 MWh e 24 moduli derivati da Nissan Leaf.

In Conclusione:

Sì, tecnicamente è possibile una copertura del base load tramite batterie delle automobili nel prossimo futuro — diciamo in un orizzonte di 10 anni* — ma:

• Servirà una flotta elettrica.
• Serviranno delle nuove aziende che gestiscano tali sistemi di storage di seconda vita.
• Serve un’infrastruttura intelligente per gestire ricarica/scarica.
• Serve il coordinamento tra utenti, rete e produttori.

In chiusura la riflessione che mi preme riguarda il dibattito politico, e non solo, che ci affligge ogni giorno. Quanto è ancora opportuno pensare di investire nelle centrali nucleari a fissione? E quanto questo possa davvero garantire indipendenza dall’estero, considerando che l’uranio arricchito andrebbe comunque importato**, così come la tecnologia. Inoltre anche lo smaltimento rappresenta una questione aperta, in assenza di un Deposito Nazionale che, peraltro, dovrebbe già farsi carico delle scorie attualmente esistenti.

Resta inoltre da interrogarsi su quanto il tema sia ancora attuale e concreto, se si considera la possibilità di rendere operativa tale fonte energetica primaria tra 10, 15 o 20 anni, alla luce dello stato ancora in parte sperimentale dei reattori SMR (Small Modular Reactors), delle resistenze diffuse nei territori e nelle comunità della penisola, e persino delle incertezze da parte degli investitori e dei soggetti finanziatori.

Magari, nel discutere di nucleare in Italia, sarebbe più opportuno individuare e realizzare finalmente il Centro Nazionale per lo stoccaggio delle scorie radioattive, che da oltre vent’anni attende ancora una sede definitiva.

Leggi la prima parte dell’articolo: Le “Killer Tech” che fanno il mondo rinnovabile

Leggi la seconda dell’articolo: Le “Killer Tech”: le nuove batterie

Note

*) Lo “stato di salute” (SoH) della batteria è pari al 100% al momento della produzione. Con il passare del tempo e con i numerosi cicli di ricarica questo valore tende a diminuire, ma i costruttori di veicoli elettrici garantiscono generalmente, tramite una garanzia di 8 anni o 160.000 km (con alcune estensioni anche superiori), che la capacità non scenda al di sotto dell’80%. Uno studio di P3 ha dimostrato che anche con percorrenze comprese tra 200.000 e 300.000 km, il SoH medio si mantiene ancora intorno all’87%. Tradotto in termini pratici, se una batteria nuova consente un’autonomia di 500 km con una singola ricarica, con un SoH del 90% dopo 300.000 km si potranno ancora percorrere circa 450 km.

La ricerca evidenzia inoltre che la perdita di capacità non è lineare. I primi 30.000 km comportano una riduzione più rapida, con il SoH che scende intorno al 95% a causa di processi chimici iniziali. Superata questa fase, il degrado rallenta in modo significativo. In media, dopo circa 100.000 km, le batterie mantengono ancora almeno il 90% del SoH, e proseguendo nell’utilizzo il deterioramento diventa progressivamente più lento.

**) L’Unione Europea nel 2024 ha mantenuto una significativa dipendenza dall’uranio arricchito russo, importando circa il 23% del proprio fabbisogno da Mosca. Anche gli Stati Uniti restano tra i maggiori importatori di uranio arricchito russo, con spese superiori a un miliardo di dollari nel 2023.