La seconda vita delle batterie

Oggi, una casa su due con impianto solare è dotata di una propria batteria di accumulo. In Svizzera, si sta affermando un mercato dedicato alle batterie riciclate delle auto elettriche.

All’ombra del recente boom del fotovoltaico, un’altra tecnologia energetica sta guadagnando terreno. L’accumulo locale di energia verde sta diventando sempre più popolare: Swissolar, l’Associazione svizzera del settore dell’energia solare, registra infatti una crescente domanda di sistemi di accumulo a batteria. Quasi una casa unifamiliare su due dotata di un impianto fotovoltaico desidera immagazzinare l’energia prodotta in loco. La quantità di energia elettrica immagazzinata complessivamente in tutte le batterie svizzere sarebbe attualmente sufficiente a rifornire una grande città.

Gli esperti del settore ritengono che, a favorire le vendite, sia soprattutto il desiderio di aumentare l’autoconsumo. L’accumulatore a batteria serve proprio a questo: l’energia prodotta sul tetto durante il giorno può essere così consumata la sera o di notte.

Capacità di ricarica minima almeno dell’80%

A trarre vantaggio dalla forte domanda di batterie sono soprattutto i grandi produttori asiatici e tedeschi. Ma anche le start-up svizzere riescono a tenere il passo. Queste ultime realizzano addirittura un prodotto ecologico: le vecchie batterie dei veicoli elettrici vengono riutilizzate come sistemi di accumulo per gli impianti fotovoltaici. «Una batteria riciclata in questo modo può durare senza problemi ancora dieci anni», conferma Lukas Oppler di Upvolt, una giovane azienda di Basilea.

La realizzazione appare sorprendentemente semplice: le batterie mobili sono adatte a una seconda vita come sistemi di accumulo fotovoltaici fissi, nonostante presentino delle limitazioni in termini di prestazioni. Mentre per garantire l’autonomia di un veicolo elettrico è necessaria una ricarica completa, la stessa batteria può essere utilizzata in modo ottimale anche con una riduzione misurabile delle prestazioni in cantina a casa propria. Spazio, peso e tempo di ricarica sono fattori secondari per un sistema di accumulo di energia solare, afferma Oppler. «Una capacità residua di almeno l’80% è sufficiente affinché la batteria possa iniziare una seconda vita.»

Un terzo in meno

Le batterie di seconda vita sono disponibili in diverse classi di dimensioni. Gli accumulatori recuperati prima dello smaltimento possono essere ricondizionati in modo modulare e riutilizzati per molteplici scopi. Oltre a essere riutilizzate come batterie per impianti fotovoltaici a casa, possono avere una seconda vita anche come grandi accumulatori di quartiere. Questi ultimi vengono ordinati, ad esempio, dalle aziende locali di fornitura energetica. Nel frattempo, l’industria ricorre sempre più spesso a queste batterie di seconda mano che vengono assemblate in base alle proprie esigenze.

In termini di qualità e prezzo, sembrano reggere il confronto con i prodotti nuovi. Il costo delle batterie ricondizionate è inferiore di circa un quinto o un terzo rispetto ai prodotti di alta qualità nuovi di fabbrica. «Le batterie per auto elettriche che ci vengono consegnate posseggono solitamente oltre il 90% della loro capacità di carica originale», aggiunge Oppler, cofondatore di Upvolt.

Aumento nei prossimi 15 anni

Attualmente, sulle strade svizzere sono immatricolate quasi 300 000 auto elettriche. Ognuna di queste necessita di una potente batteria agli ioni di litio. Il settore automobilistico prevede quindi che, tra 10–15 anni, gran parte di queste batterie non soddisferà più i requisiti richiesti. Già oggi, i conducenti di auto elettriche attenti all’ambiente si pongono la seguente domanda: chi durerà di più, l’auto o la batteria?

Lukas Oppler non può fornire una risposta definitiva. Tuttavia, la sua pluriennale esperienza con le batterie delle auto elettriche e delle e-bike gli ha insegnato che molti veicoli si rompono prima. «Anche dopo dieci anni di utilizzo, gli accumulatori sono ancora quasi funzionanti come prima.» La percentuale di veicoli che raggiunge effettivamente il termine del proprio ciclo di vita dopo 20 anni è bassa. A questo proposito, è importante sapere che per il riciclaggio delle batterie delle auto elettriche vengono pagate tasse anticipate. Inoltre, le modalità di smaltimento ecocompatibili sono organizzate tramite le concessionarie automobilistiche.

Eccedenze provenienti dall’industria

È più semplice ricondizionare le batterie per riutilizzarle come accumulatori per impianti FV. Il riutilizzo secondo il principio «uno a uno» richiede uno dispendio minimo, poiché prevede al massimo la sostituzione del sistema di controllo. Il ricondizionamento richiede invece ulteriori interventi: in questo caso, i componenti obsoleti vengono scartati e le celle funzionanti vengono ricablate e riassemblate.

Oltre alle batterie delle auto elettriche, anche quelle dei veicoli elettrici speciali sono adatte al riutilizzo. La Posta Svizzera, le aziende di trasporto regionali e i produttori di autobus e autocarri, infatti, mettono a disposizione molte batterie dismesse per il ricondizionamento. Talvolta sono disponibili anche scorte residue provenienti dall’industria che vengono impiegate per produrre sistemi di accumulo a batteria per uso stazionario. Questi moduli di accumulo sono di qualità inferiore e non adatti per le auto elettriche, ma soddisfano perfettamente gli standard di qualità come sistemi di accumulo di energia solare.

Impronta di CO₂ bassa

Il riutilizzo presenta anche vantaggi dal punto di vista ecologico. L’impronta di CO₂ di una batteria di seconda vita è inferiore di due terzi rispetto a quella di una batteria nuova. Il prolungamento della durata di vita delle batterie tutela l’ambiente, soprattutto perché richiede un minore prelievo di litio, nichel, cobalto e manganese. Anche la produzione di nuove celle di accumulo richiede un elevato consumo di energia.

Nonostante ciò, esistono ostacoli al riutilizzo delle batterie delle auto elettriche. Da poco, le batterie vengono confezionate in modo talmente compatto che è possibile smontarle e riadattarle solo con un notevole dispendio aggiuntivo. Anche le vendite sono ancora un aspetto da migliorare: un sondaggio dell’Università di San Gallo ha rivelato che le batterie «usate» sono viste con scetticismo. I potenziali clienti, infatti, preferirebbero dotare il proprio impianto fotovoltaico di batterie nuove piuttosto che di batterie usate, come riferito al gruppo di ricerca della Svizzera orientale.

Un passaporto per le batterie

Quattro anni fa, il settore scientifico e quello industriale hanno avviato un progetto di ricerca nazionale per semplificare il riutilizzo delle batterie agli ioni di litio. Si stanno inoltre studiando modelli di business per il loro riutilizzo nel settore edilizio.

Nella primavera del 2027 è previsto un impulso al principio dell’economia circolare. A partire da allora, le nuove batterie per auto elettriche potranno essere immesse sul mercato solo se dotate di un passaporto digitale (sito web disponibile in tedesco e francese). Questo documento conterrà informazioni sulla composizione e dati in tempo reale relativi al funzionamento fino a oggi. Per le aziende svizzere che già oggi si occupano di riciclaggio, il passaporto rappresenta un grande aiuto. «Possiamo capire subito qual è il modo più semplice per prolungare la vita utile di una batteria», afferma Lukas Oppler.