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Titolo: Il piombo ritorna ovvero nuove tecnologie

Chi avesse deciso che l'era degli accumulatori al piombo e' finita, forse
dovrebbe ripensarci.
 
Stanno entrando in commercio (quindi non dietro alle vetrine dei laboratori)
nuove batterie al piombo che declamano 2500 cicli con 100% di scarica (per
dire, quelle che conoscete, e' gia' tanto se fanno 400 cicli con quel tipo
di scarica, cosidetta "profonda").
 
Chi sogna l'auto elettrica, pero' non si entusiasmi. La nuova tecnologia
aumenta il peso delle nuove batterie, a parita' di capacita' (dai
40 W*h/kg si scende a 20 W*h/kg).
 
Ma potrebbe essere quello che fa la differenza negli UPS di alta capacita',
tipo il Powerwall, in competizione al litio ed in attesa alla diffusione
delle nuove chimiche basate sul sodio o sul potassio.
 
Tra i vari aspetti, un punto di forza della chimica del piombo e' che
lavora meglio di altre a bassa temperatura. Ad esempio, quanti di voi sanno
che le batterie agli ioni di litio non si possono e non si devono ricaricare
a temperature sotto lo zero ? Se avete il vostro Powerwall nella malga
di montagna (luogo ove potrebbe avere una sua ragione d'essere, se ad
esempio avete un impianto fotovoltaico), d'inverno vi tocca riscaldare
il locale in cui si trova il Powerwall. Inoltre le batterie agli ioni di
litio, producono meno corrente a temperature sotto lo zero (ovviamente
se sono ancora cariche).
 
La tecnologia si basa sulla sostituzione dell'elettrodo negativo con una
piastra di carbone attivo altamente poroso (mentre l'elettrodo positivo
rimane formato come quello negli accumulatori convenzionali). La modifica
riduce la variazione della concentrazione di acido, quindi permettendo che
sia caricato piu' diluito nella fase di maggiore concentrazione, il che
riduce la tendenza alla corrosione dell'elettrodo positivo e quindi
in una vita piu' lunga dello stesso.
 
Ecco un esempio:
 
http://www.windpowerengineering.com/featured/business-news-projects/advanced-lead-carbon-pbc-battery-sports-advantages-grid-stability/
 
 
1) "The failure mechanism in a conventional lead-acid battery is the negative
plate,” says Axion CEO Tom Granville. “So we have taken the lead completely
out of the negative plate and only use it in the positive plate.” The result
is a battery that lasts three to four times longer than a conventional design."
 
2) "An inherent and more useful property of the PbC battery is the activated
carbon plate’s tendency to control charge rate. When charging a string
without a battery management system, the batteries equalize without
intervention. The battery with a low charge has a low internal resistance, so
it accepts the most charge; batteries with a higher internal charge have a
higher resistance, thus resisting the charge."
 
Avevo toccato il problema del punto 2) in un altro intervento di oggi.
La caratteristica di cui al punto 2) significa che si possono usare batterie
a tanti elementi, ad esempio, da 24 elementi (48V) senza i problemi che di
rischio di distruzione dell'elemento piu' debole che hanno gli accumulatori
al piombo convenzionali. Questo signfica, in applicazioni di potenza, come
i 3,3 kW della tipica potenza disponibile domestica, di operare agevolmente
con tensioni maggiori, semplificando gli impianti, aumentando l'efficienza
e riducendo la dimensione dei cavi (tra batteria ed inverter).
 
Ed il costo ?
 
"With regard to cost, the PbC design is approximately one and a half to two
times that of an advanced lead-acid battery, but Granville says Axion’s
battery will last four times as long."
 
D'accordo, per ora dovrebbero costare, ma durando 4 volte di piu', piu'
gli altri vantaggi, come la intrinseca robustezza che dovrebbe rendere
la maggior durata valida anche in ambito e con gestione di tipo "domestico",
potrebbe essere un affare rispetto alle soluzioni agli ioni di litio.
Ed un peso di 1 kg per ogni 20 W*h (1 tonnellata per 2 kW*h) non e' appare
essere un problema per usi stazionari, potendo sistemarlo in cantina (cioe'
appoggiato al suolo) o nel garage (qualche che sia il luogo a voi piu'
agevole). Certo che l'applicazione a "parete" sarebbe problematica, salvo
non sia una parete di calcestruzzo armato (quella del giro scale ?).
 
Secondo Axion, il vantaggio in termini di prezzo e':
 
"For a few comparisons with Lithium chemistry, if we are talking about
Li-phosphate, we are approximately 30% cheaper. If the comparison is to
Lithium titanate, then we are about one-third the cost,” he clarifies.
 
30% cheaper, significa che se costa 1000, la soluzione al piombo
Axion costerebbe 700, se paragonato al litio-fosforo, costerebbe
333, se paragonato al litio-titanato.
 
Se poi si evitano le scariche profonde:
 
"In the frequency regulation market, the battery does not discharge much
more than 30 to 35%. In this application, Granville says the chemistry is
capable of hundreds of thousands of such cycles."
 
Fermandosi al 30% di scarica, avete 100'000 e piu' cicli. Non male per
qualsiasi chimica: entra in competizione con i supercondensatori (ma con
una capacita' non paragonabile). Il tempo di reazione e' di 55 ms
(forse i supercondensatori sono piu' veloci, ma negli usi di energia,
55 ms e' una reazione gia' da "fulmine").
 
Ci sono anche critiche verso il prodotto specifico della Axion. Alcune
critiche incomprensibili, per la loro ovvieta' (scendendo a 20Wh/kg,
come puo' esserci interesse ?):
 
"Axion no longer mentions automotive in any of their shareholder
communications, which of course means that automotive is mothballed at
best, and dead at worst."
 
Altre critiche sono piu' serie che portano ad un crollo delle quotazioni
azionarie, (da oltre $10'000 ad un $1 ... un massacro - vedi AXWP).
Anche se Axion pare essere un fallimento, ci sono altri, come
 
Firefly Energy (versione 2.0, dopo fallimento)
 
http://fireflyenergy.com/technology/
 
 
"Firefly’s “Oasis” battery, made using Microcell TM Carbon Foam
technology ..."
 
"More than four times cycle life compared to flooded, gel or AGM batteries
at 50% DOD"
 
Questi "Oasis" paiono essere in vendita oggi, tipo qui:
 
http://www.bruceschwab.com/advanced-energy-storage-systems/firefly-energys-oasis-group-31/
 
 
con un manuale datato "Agosto 2015"
 
http://www.bruceschwab.com/uploads/firefly-users-manual-8-151.pdf
 
 
 
Atraverda Bipolar (anche una versione 2.0, dopo fallimento)
 
http://www.atraverda.com/
 
 
E' inglese, ma non trovo rivenditori che utilizzino i suoi prodotti,
anche se l'azienda e' ancora in piedi.
 
 
CSIRO Ultrabattery (ma non mi pare sul mercato, Deka ?)
 
http://www.ultrabattery.com/
 
http://www.csiro.au/en/Research/EF/Areas/Energy-storage/UltraBattery
 
 
anche se ci sono sviluppi:
 
http://www.ecoult.com/technology/ultrabattery/
 
 
http://www.bestmag.co.uk/content/ecoult-launches-its-%E2%80%98giant-hiding-plain-sight%E2%80%99-ultrabattery
 
 
 
A proposito, oltre all'italiana Geniol, anche una inglese si lancia in corsa
contro Tesla:
 
Powervault
 
http://www.powervault.co.uk/
 
 
con capacita' di 2 kW*h e 4 kW*h (quindi piu' piccole), e basate sul piombo
(al contrario della Geniol).
 
"They can store electricity generated by solar panels, and at an installed
price of £2,000 -£2,800, they are less than Tesla’s Powerwall too."
 
Hmmm, mi sa che il giornalista non sa fare i conti:
 
http://www.bestmag.co.uk/content/uk-start-powervault-take-tesla-ess-wars
 
 
Ma ATTENZIONE! Le batterie al piombo sembrano di vecchia tecnologia.
 

 pesano tanto.
 
Quelle al piombo con le placche di carbone attivo, si'.
 
La qualita' dei suoi interventi sta peggiorando, oltre che petulante
ora comincia a commentare a vanvera.
 

 sicuramente non vedranno mai la luce (degli scaffali di vendita).
 
Hmmm, non sarei cosi' sicuro.