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Life Cycle Assessment of Stationary Storage Systems within the Italian Electric Network

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Life Cycle Assessment of Stationary Storage Systems within the Italian Electric Network

L’introduzione di sistemi di accumulo stazionario all’interno della rete elettrica italiana risulta funzionale agli obiettivi di progressiva decarbonizzazione del sistema energetico attraverso fonti rinnovabili non programmabili.
Per verificarne l’effettiva sostenibilità il Life Cycle Assessment e il Life Cycle Costing rappresentano due strumenti adatti a valutare rispettivamente gli impatti ambientali ed economici lungo l’intero ciclo di vita. Nel presente lavoro si è modellizzato l’intero ciclo di vita di batterie agli ioni di litio, considerando dati primari e di letteratura, e si è sviluppata una analisi di impatti ambientali lungo l’intero ciclo di vita (LCA) e Life Cycle Costing (LCC) di tipo innovativo.

In questo quadro, la valutazione del ciclo di vita è uno strumento idoneo per valutare gli impatti ambientali durante l’intero ciclo di vita dei sistemi di accumulo stazionario, ovvero la loro sostenibilità. È stata eseguita una valutazione dell’intero ciclo di vita (LCA) della batteria agli ioni di litio (litio-ferro-fosfato (LFP), nichel-manganese-cobalto (NMC) 532 e NMC 622) basata su dati primari e di letteratura. Dallo studio LCA è emerso che il consumo di energia (prevalentemente durante la produzione delle celle), il design della batteria (in particolare la scelta del binder), l’accuratezza dell’inventario e la qualità dei dati sono aspetti chiave che possono influenzare fortemente i risultati. Per quanto riguarda la fase di costruzione della batteria, la batteria LFP ha presentato prestazioni migliori rispetto a quelle NMC, ma quando la fase di fine vita (EoL) è considerata, le prestazioni delle celle NMC sono diventate molto vicine a quelle LFP. Le analisi di sensitività e incertezza, secondo la metodologia Monte Carlo, hanno confermato che i risultati (ad eccezione l’indicatore freshwater eutrophication) erano caratterizzati da una bassa dispersione e che la scelta del mix energetico, durante le diverse fasi di vita della batteria, è stata in grado di influenzare notevolmente l’impatto complessivo. L’uso di dati primari e aggiornati relativi alla produzione di celle della batteria, come quelli utilizzati nel presente documento, era necessario per ottenere risultati affidabili, e l’applicazione ad una linea di produzione europea è una novità di questo lavoro.

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