Le batterie a metalli liquidi possono rappresentare un’interessante soluzione al problema della non programmabilità di fonti rinnovabili come il solare e l’eolico essendo in grado, in linea di principio, di ben tollerare numerosi cicli di carica e scarica. I ricercatori del MIT hanno di recente riesaminato questa tecnologia di accumulo. Le conoscenze sono state trasferite nella start up Ambri, finanziata con capitali di rischio da alcuni primari investitori internazionali. Ambri è l’unica società che sta cercando di sviluppare un sistema di accumulo commerciale basato su questa tecnologia elettrochimica.

Il presente rapporto analizza i risultati più recenti al fine di valutare le concrete possibilità di sviluppo tecnologico delle batterie a metalli liquidi e di individuare temi di ricerca per possibili future attività sperimentali. Dall’indagine sono tuttavia emerse alcune importanti criticità. Innanzitutto lo sviluppo tecnologico delle batterie di Ambri è stato rallentato nel 2016. Nessuno dei progetti previsti di prove in campo è stato finora avviato e nel corso del 2017 Ambri dovrà verosimilmente far ricorso ad un nuovo finanziamento per poter proseguire la propria attività. La fattibilità delle batterie a metalli liquidi è stata finora dimostrata solo a livello di piccoli dispositivi da laboratorio o di sistemi prototipali costituiti da un grande numero di celle di piccole dimensioni.

I principali interrogativi che non hanno ancora trovato una risposta convincente riguardano la scalabilità fino a taglie di interesse industriale, per analogia con gli impianti di produzione e purificazione dell’alluminio, e la durata di vita in condizioni operative reali, che nell’arco di diversi anni prevedono cicli di carica e scarica non programmabili, periodi di attesa a caldo e cicli termici di spegnimento e riavvio. Pochi laboratori internazionali stanno conducendo ricerche sperimentali, mentre alcuni ricercatori si sono concentrati sullo studio delle instabilità termiche e magnetoidrodinamiche che potrebbero sensibilmente limitare la scalabilità delle batterie a metalli liquidi.

L’indagine effettuata quest’anno ha permesso infine di stimare i costi di investimento e di gestione necessari per realizzare, eventualmente presso RSE, un laboratorio sperimentale sulle batterie a metalli liquidi e di individuare i principali centri di competenza a livello nazionale ed europeo con cui potrebbero essere avviate collaborazioni.