Rivoluzione dell’energia nel 2025: batterie rivoluzionarie, sistemi a gravità e idrogeno per alimentare il futuro

• L’IEA prevede che la capacità globale di accumulo debba raggiungere 1.500 GW entro il 2030, un aumento di 15 volte rispetto a oggi, con le batterie che rappresentano il 90% di tale espansione.
• Nel 2024 l’accumulo di energia ha registrato una crescita da record, segnalando un 2025 ancora più grande in ambito utility-scale, residenziale, industriale, mobile e sperimentale.
• I prezzi delle batterie agli ioni di litio sono diminuiti di circa il 20% nel 2024 fino a una media di 115 $/kWh, con i pacchi per veicoli elettrici scesi sotto i 100 $/kWh.
• La capacità produttiva globale di batterie ha raggiunto 3,1 TWh, superando di gran lunga la domanda e alimentando una forte concorrenza sui prezzi tra i produttori.
• Rongke Power ha completato un’installazione di batteria a flusso redox al vanadio da 175 MW / 700 MWh a Ulanqab, Cina, la più grande batteria a flusso al mondo.
• Energy Vault ha installato un sistema di accumulo gravitazionale da 25 MW / 100 MWh a Rudong, Cina, il primo impianto gravitazionale su larga scala non idroelettrico.
• Highview Power ha annunciato un progetto di accumulo di energia ad aria liquida da 50 MW / 50 ore (2,5 GWh) a Hunterston, Scozia, come parte di una più ampia diffusione di LAES.
• Il progetto CAES Willow Rock di Hydrostor in California è previsto a 500 MW / 4.000 MWh, sostenuto da un investimento di 200 milioni di dollari e una garanzia di prestito DOE USA da 1,76 miliardi di dollari.
• Il progetto ACES Delta nello Utah mira a immagazzinare fino a 300 GWh di energia come idrogeno in caverne saline sotterranee, utilizzando eolico e solare per produrre il gas.
• CATL prevede il lancio nel 2025 della sua batteria al sodio di seconda generazione con obiettivi superiori a 200 Wh/kg, mentre BYD ha rilasciato prodotti al sodio tra cui il container Cube SIB con 2,3 MWh per unità.

Una nuova era per l’accumulo di energia

L’accumulo di energia è al centro della transizione verso l’energia pulita, permettendo a solare ed eolico di fornire elettricità su richiesta. La crescita da record nel 2024 ha preparato il terreno per un 2025 ancora più grande, mentre le nazioni aumentano batterie e altri sistemi di accumulo per raggiungere gli obiettivi climatici woodmac.com. L’Agenzia Internazionale dell’Energia prevede che la capacità globale di accumulo debba raggiungere 1.500 GW entro il 2030, un aumento di 15 volte rispetto a oggi – con le batterie che rappresentano il 90% di tale espansione enerpoly.com. Questa crescita è guidata da esigenze urgenti: bilanciare le reti con l’aumento delle rinnovabili, fornire backup per eventi climatici estremi e alimentare nuovi veicoli elettrici e fabbriche 24 ore su 24. Dalle Tesla Powerwall domestiche alle grandi dighe idroelettriche di pompaggio, le tecnologie di accumulo stanno evolvendo rapidamente. I mercati emergenti dall’Arabia Saudita all’America Latina si stanno unendo ai leader consolidati (USA, Cina, Europa) nel dispiegamento su larga scala woodmac.com. In breve, il 2025 si prospetta come un anno di svolta per l’innovazione e la diffusione dell’accumulo di energia, in ambito utility-scale, residenziale, industriale, mobile e sperimentale.

Questo rapporto approfondisce ogni principale forma di accumulo di energia – batterie chimiche, sistemi meccanici, accumulo termico e idrogeno – mettendo in evidenza le tecnologie più recenti, le opinioni degli esperti, le ultime scoperte e cosa significano per un futuro energetico più pulito e resiliente. Il tono è accessibile e coinvolgente, quindi, che tu sia un lettore occasionale o un appassionato di energia, continua a leggere per scoprire come le nuove soluzioni di accumulo stanno alimentando il nostro mondo (e scopri quali sono pronte a decollare prossimamente!).

Batterie agli ioni di litio: la regina indiscussa

Le batterie agli ioni di litio restano la colonna portante dell’accumulo di energia nel 2025, dominando tutto, dalle batterie dei telefoni agli impianti di accumulo su scala di rete. La tecnologia agli ioni di litio (Li-ion) offre un’elevata densità energetica ed efficienza, rendendola ideale per applicazioni fino a poche ore di accumulo. I costi sono crollati negli ultimi anni, aiutando il Li-ion a conquistare i mercati: il prezzo medio globale dei pacchi batteria è sceso di circa 20% nel 2024 a 115 $/kWh (con i pacchi per veicoli elettrici che sono scesi anche sotto i 100 $/kWh) energy-storage.news. Questo calo netto – il più grande dal 2017 – è guidato da scala produttiva, concorrenza di mercato e passaggio a chimiche più economiche come LFP (litio ferro fosfato) energy-storage.news. Le batterie al litio ferro fosfato, prive di cobalto e nichel, sono diventate popolari per il loro costo inferiore e la maggiore sicurezza, soprattutto nei veicoli elettrici e nell’accumulo domestico, anche se hanno una densità energetica leggermente inferiore rispetto alle celle NMC ad alto contenuto di nichel.

Principali tendenze 2024–2025 per il Li-ion:

• Più grandi e più economiche: Investimenti massicci in gigafactory (ad es. Northvolt in Svezia energy-storage.news) e i giganti cinesi delle batterie hanno aumentato l’offerta. La capacità produttiva globale di batterie (3,1 TWh) ora supera di gran lunga la domanda, facendo scendere i prezzi energy-storage.news. Gli analisti del settore notano una forte concorrenza sui prezzi – “i produttori più piccoli sono sotto pressione per abbassare i prezzi delle celle e lottare per le quote di mercato,” afferma Evelina Stoikou di BloombergNEF energy-storage.news.
• Sicurezza e regolamentazione: Gli incendi di batterie di alto profilo hanno posto l’attenzione sulla sicurezza. Nuove normative come il Regolamento UE sulle Batterie (in vigore dal 2025) impongono batterie più sicure e sostenibili enerpoly.com. Questo sta stimolando innovazioni nei sistemi di gestione delle batterie e nei design resistenti al fuoco. Come ha osservato un esperto del settore, “La sicurezza antincendio delle batterie è diventata un punto critico, complicando notevolmente il processo di autorizzazione… il settore si sta orientando verso tecnologie di batterie più sicure” enerpoly.com.
• Riciclo e catena di approvvigionamento: Per affrontare la sostenibilità e la sicurezza dell’approvvigionamento, le aziende stanno ampliando il riciclo delle batterie (ad es. Redwood Materials, Li-Cycle) e utilizzando materiali di provenienza etica. Le nuove regole UE spingono anche per l’uso di contenuto riciclato nelle batterie enerpoly.com. Riutilizzando litio, nichel, ecc., e sviluppando chimiche alternative che evitano il cobalto raro, il settore punta a ridurre i costi e l’impatto ambientale.
• Casi d’uso: Il litio-ione è ovunque – le batterie residenziali (come Tesla Powerwall e LG RESU) permettono alle abitazioni di spostare nel tempo l’energia solare e fornire energia di backup. I sistemi commerciali e industriali vengono installati per ridurre i costi di picco della domanda. Le centrali di batterie su scala di rete, spesso co-localizzate con impianti solari o eolici, aiutano a livellare la produzione e a coprire i picchi serali. In particolare, California e Texas hanno ciascuno installato diversi gigawatt di accumulo a litio-ione per aumentare l’affidabilità della rete. Questi sistemi da 1–4 ore eccellono per la risposta rapida e i cicli giornalieri, fornendo servizi come regolazione di frequenza e riduzione dei picchi. Tuttavia, per durate più lunghe (oltre 8 ore), il litio-ione diventa meno economico a causa dell’aumento dei costi – aprendo la strada ad altre tecnologie energy-storage.news.

Vantaggi: Alta efficienza (~90%), risposta rapida, costi in rapida diminuzione, prestazioni comprovate (migliaia di cicli) e versatilità, dalle piccole celle ai grandi container enerpoly.com.

Limitazioni: Materie prime finite (litio, ecc.) con rischi nella catena di approvvigionamento, rischio di incendio/fuga termica (mitigato dalla chimica LFP e dai sistemi di sicurezza), e vincoli economici oltre le ~4–8 ore di durata (dove lo stoccaggio alternativo può essere più economico) energy-storage.news. Inoltre, le prestazioni delle batterie Li-ion possono degradarsi in condizioni di freddo estremo, anche se nuove modifiche chimiche (come l’aggiunta di silicio o l’uso di anodi in titanato di litio) e hybrid packs mirano a migliorare questo aspetto.

“Le batterie agli ioni di litio restano ideali per applicazioni di breve durata (1–4 ore), ma la convenienza economica diminuisce per stoccaggi più lunghi, offrendo un’opportunità all’emergere di tecnologie alternative,” osserva una recente analisi del settore enerpoly.com. In altre parole, il dominio delle Li-ion continua nel 2025, ma next-generation batteries are waiting in the wings per affrontare le sue carenze.

Oltre il Litio: Le innovazioni delle batterie di nuova generazione

Sebbene oggi le Li-ion siano in testa, un’ondata di next-generation battery technologies sta maturando – promettendo maggiore densità energetica, durata più lunga, materiali più economici o maggiore sicurezza. Il 2024–2025 ha visto grandi progressi in queste chimiche alternative:

Batterie allo stato solido (Batterie al litio-metallo)

Le batterie allo stato solido sostituiscono l’elettrolita liquido delle celle Li-ion con un materiale solido, consentendo l’uso di un anodo in litio metallico. Questo potrebbe aumentare notevolmente la densità energetica (per veicoli elettrici con maggiore autonomia) e ridurre il rischio di incendio (gli elettroliti solidi non sono infiammabili). Diversi attori hanno fatto notizia:

• Toyota ha annunciato una “scoperta tecnologica” e ha accelerato lo sviluppo delle batterie allo stato solido, puntando a lanciare batterie EV allo stato solido entro il 2027–2028 electrek.coelectrek.co. Toyota afferma che la sua prima auto con batteria allo stato solido si caricherà in 10 minuti e offrirà 750 miglia (1.200 km) di autonomia, con una carica dell’80% in circa 10 minuti electrek.co. “Lanceremo veicoli elettrici con batterie allo stato solido tra un paio d’anni… un veicolo che si caricherà in 10 minuti, offrendo 1.200 km di autonomia,” ha dichiarato l’esecutivo Toyota Vikram Gulati electrek.co. Tuttavia, la produzione di massa non è prevista prima del 2030 a causa delle sfide produttive electrek.co.
• QuantumScape, Solid Power, Samsung e altri stanno anch’essi sviluppando celle allo stato solido. I prototipi mostrano una promettente densità energetica (forse 20–50% migliore rispetto agli attuali Li-ion) e durata dei cicli, ma la scalabilità è difficile. Previsioni degli esperti: Le batterie allo stato solido sono “potenziali game-changer” ma probabilmente non avranno impatto sul mercato consumer prima della fine degli anni 2020 electrek.co.

Vantaggi: Maggiore densità energetica (EV più leggeri con maggiore autonomia), sicurezza migliorata (minor rischio di incendio), possibilità di ricarica più rapida.
Limitazioni: Costose e complesse da produrre su larga scala; materiali come gli elettroliti solidi resistenti ai dendriti sono ancora in fase di ottimizzazione. Le tempistiche commerciali restano tra 3 e 5 anni, quindi il 2025 riguarda più prototipi e linee pilota che una distribuzione di massa.

Batterie Litio-Zolfo

Le batterie litio-zolfo (Li-S) rappresentano un salto nello stoccaggio di energia utilizzando zolfo ultraleggero al posto degli ossidi metallici pesanti per il catodo. Lo zolfo è abbondante, economico e può teoricamente immagazzinare molta più energia per peso – offrendo celle con fino a 2x la densità energetica del Li-ion lyten.com. Il problema è stata la breve durata dei cicli (il problema del “polysulfide shuttle” che causa degrado). Nel 2024, il Li-S ha fatto grandi passi verso la commercializzazione:

• La startup statunitense Lyten ha iniziato a spedire celle prototipo agli ioni di litio-zolfo da 6,5 Ah a case automobilistiche tra cui Stellantis per i test lyten.com. Queste “celle di tipo A” Li-S vengono valutate per veicoli elettrici, droni, aerospaziale e usi militari lyten.com. La tecnologia Li-S di Lyten utilizza un grafene 3D proprietario per stabilizzare lo zolfo. L’azienda afferma che le sue celle potrebbero raggiungere 400 Wh/kg (circa il doppio di una tipica batteria per veicoli elettrici) e possono essere prodotte sulle attuali linee di produzione di batterie agli ioni di litio lyten.com.
• La Chief Battery Tech Officer di Lyten, Celina Mikolajczak, spiega il vantaggio: “L’elettrificazione di massa e gli obiettivi net-zero richiedono batterie a maggiore densità energetica, peso ridotto e costi inferiori che possano essere completamente approvvigionate e prodotte su larga scala utilizzando materiali locali abbondantemente disponibili. Questa è la batteria al litio-zolfo di Lyten.” lyten.com In altre parole, le batterie Li-S potrebbero eliminare i metalli costosi – lo zolfo è economico e ampiamente disponibile, e nessun nichel, cobalto o grafite è necessario nel design di Lyten lyten.com. Questo comporta una impronta di carbonio inferiore del 65% rispetto alle batterie agli ioni di litio e allevia le preoccupazioni sulla catena di approvvigionamento lyten.com.
• Altrove, ricercatori (ad es. Monash University in Australia) hanno riportato prototipi Li-S migliorati, dimostrando persino celle Li-S a ricarica ultra-rapida per camion elettrici a lunga percorrenza techxplore.com. Aziende come OXIS Energy (ora non più attiva) e altre hanno aperto la strada, e ora diversi progetti puntano a batterie Li-S commerciali entro la metà/fine degli anni 2020.

Vantaggio: Densità energetica estremamente elevata (batterie più leggere per veicoli o aeromobili), materiali a basso costo (zolfo) e nessuna dipendenza da metalli rari.
Limitazioni: Storicamente, la durata dei cicli è stata scarsa (anche se i nuovi progetti dichiarano progressi), e l’efficienza è inferiore. Le batterie Li-S hanno anche una densità volumetrica più bassa (occupano più spazio) e probabilmente serviranno prima esigenze di nicchia ad alta densità (droni, aviazione) prima di sostituire le batterie per veicoli elettrici. Tempistiche previste: Le prime batterie Li-S potrebbero vedere un uso limitato in ambito aerospaziale o difesa entro il 2025–2026 lyten.com, con un’adozione commerciale più ampia nei veicoli elettrici solo successivamente, se i problemi di durabilità saranno completamente risolti.

Batterie al sodio-ione

Le batterie al sodio-ione (Na-ion) sono emerse come un’alternativa interessante per alcune applicazioni, sfruttando il basso costo e l’abbondante disponibilità di sodio (dal comune sale) invece del litio. Sebbene le celle al sodio-ione immagazzinino un po’ meno energia per peso rispetto alle Li-ion, offrono grandi vantaggi in termini di costo e sicurezza che hanno attirato un intenso sviluppo, soprattutto in Cina. Le recenti innovazioni includono:

• CATL (Contemporary Amperex Technology Co.), il più grande produttore di batterie al mondo, ha presentato la sua seconda generazione di batterie al sodio-ione alla fine del 2024, che dovrebbe superare i 200 Wh/kg di densità energetica (rispetto ai ~160 Wh/kg della prima generazione) ess-news.com. Il capo scienziato di CATL, Dr. Wu Kai, ha dichiarato che la nuova batteria Na-ion sarà lanciata nel 2025, anche se la produzione di massa aumenterà in seguito (prevista per il 2027) ess-news.com. Da notare che CATL ha persino sviluppato un pacchetto batteria ibrido (chiamato “Freevoy”) che combina celle al sodio-ione e al litio-ione per sfruttare i punti di forza di ciascuna tecnologia ess-news.com. In questo progetto, il sodio-ione gestisce condizioni di freddo estremo (mantenendo la carica fino a -30 °C) e offre una ricarica rapida, mentre il litio-ione fornisce una densità energetica di base più elevata ess-news.com. Questo pacco ibrido, destinato a veicoli elettrici e ibridi plug-in, può offrire oltre 400 km di autonomia e ricarica rapida 4C, utilizzando celle al sodio-ione per consentire il funzionamento in ambienti fino a -40 °C ess-news.com.
• BYD, un altro gigante cinese delle batterie/EV, ha annunciato nel 2024 che la sua tecnologia al sodio-ione ha ridotto i costi abbastanza da eguagliare i costi del litio ferro fosfato (LFP) entro il 2025, e potrebbe essere il 70% più economica dell’LFP nel lungo periodo ess-news.com. BYD ha avviato la costruzione di una fabbrica di batterie al sodio da 30 GWh e alla fine del 2024 ha lanciato quello che ha definito il primo sistema di accumulo di energia (ESS) ad alte prestazioni con batterie al sodio-ione al mondo ess-news.com. Il contenitore BYD “Cube SIB” contiene 2,3 MWh per unità (circa la metà dell’energia di un contenitore Li-ion equivalente, a causa della minore densità energetica)ess-news.com. La consegna in Cina è prevista per il Q3 2025 con un prezzo per kWh simile alle batterie LFP ess-news.com. BYD sottolinea le prestazioni superiori a basse temperature, la lunga durata del ciclo e la sicurezza delle batterie al sodio-ione (l’assenza di litio significa minore rischio di incendio) ess-news.com.
• Prospettiva del settore: Il CEO di CATL, Robin Zeng, ha previsto con audacia che le batterie al sodio-ione potrebbero “sostituire fino al 50% del mercato delle batterie al litio ferro fosfato” in futuro ess-news.com. Questo riflette la fiducia che il Na-ion conquisterà una grande quota nello stoccaggio stazionario e nei veicoli elettrici entry-level, dove i requisiti di densità energetica sono modesti ma il costo è fondamentale. Poiché il sodio è economico e diffuso, e le celle Na-ion possono utilizzare l’alluminio (più economico del rame) come collettore di corrente, il costo delle materie prime è significativamente inferiore rispetto al Li-ion ess-news.comess-news.com. Inoltre, la chimica al sodio-ione ha intrinsecamente una eccellente tolleranza alle basse temperature e può essere caricata in sicurezza a 0V per il trasporto, semplificando la logistica.

Vantaggi: Basso costo e materiali abbondanti (senza litio, cobalto o nichel), maggiore sicurezza (formulazioni di elettroliti non infiammabili, minore rischio di fuga termica), buone prestazioni in climi freddi e potenziale di lunga durata del ciclo. Ideale per lo stoccaggio stazionario su larga scala e veicoli elettrici economici.
Limitazioni: La minore densità energetica (~20–30% in meno rispetto al Li-ion) significa batterie più pesanti per la stessa carica – va bene per lo stoccaggio in rete, è un piccolo compromesso per le auto cittadine, ma è meno adatto per veicoli a lunga percorrenza a meno di miglioramenti. Inoltre, l’industria delle batterie Na-ion è solo all’inizio della fase di espansione; la produzione globale e le catene di approvvigionamento avranno bisogno di alcuni anni per maturare. Attenzione alle sperimentazioni pilota tra il 2025 e il 2026 (probabilmente con la Cina in testa) e ai primi dispositivi alimentati a Na-ion (possibilmente alcuni modelli di veicoli elettrici cinesi o e-bike con Na-ion già nel 2025).

Batterie a flusso (vanadio, ferro e altro)

Le batterie a flusso immagazzinano energia in serbatoi di elettroliti liquidi, che vengono pompati attraverso uno stack di celle per caricare o scaricare. Separano l’energia (dimensione del serbatoio) dalla potenza (dimensione dello stack), rendendole particolarmente adatte per l’accumulo di lunga durata (oltre 8 ore) con una lunga vita ciclica. Il tipo più consolidato è la batteria a flusso redox al vanadio (VRFB), e il 2024 ha segnato una pietra miliare: il più grande sistema di batterie a flusso al mondo è stato completato in Cina energy-storage.news.

• Il progetto da record della Cina: Rongke Power ha completato un’installazione di batterie a flusso al vanadio da 175 MW / 700 MWh a Ulanqab (Wushi), in Cina – attualmente la più grande batteria a flusso al mondo energy-storage.news. Questo enorme sistema da 4 ore fornirà stabilità alla rete, peak shaving e integrazione delle energie rinnovabili per la rete locale energy-storage.news. Gli esperti del settore hanno sottolineato l’importanza: “700 MWh è una batteria di grandi dimensioni – indipendentemente dalla tecnologia. Sfortunatamente, batterie a flusso di queste dimensioni si vedono solo in Cina,” ha dichiarato Mikhail Nikomarov, veterano del settore delle batterie a flusso energy-storage.news. In effetti, la Cina sta sostenendo in modo aggressivo i progetti a flusso di vanadio; Rongke Power aveva già realizzato una VRFB da 100 MW / 400 MWh a Dalian (entrata in funzione nel 2022) energy-storage.news. Questi progetti dimostrano che le batterie a flusso possono essere scalate a centinaia di MWh, offrendo accumulo di energia di lunga durata (LDES) con la capacità di svolgere compiti come la black start per la rete (come dimostrato a Dalian) energy-storage.news.
• Vantaggi delle batterie a flusso: Possono generalmente effettuare decine di migliaia di cicli con un degrado minimo, offrendo una durata superiore ai 20 anni. Gli elettroliti (vanadio in soluzione acida per le VRFB, o altre chimiche come ferro, zinco-bromo o composti organici nei nuovi progetti a flusso) non vengono consumati durante il normale funzionamento e non c’è rischio di incendio. Questo rende la manutenzione più semplice e la sicurezza molto elevata.
• Sviluppi recenti: Al di fuori della Cina, aziende come ESS Inc (USA) stanno promuovendo le batterie a flusso di ferro, mentre altre esplorano sistemi a flusso a base di zinco. In Australia ed Europa si sono visti progetti modesti (scala di diversi MWh). Una sfida rimane il costo iniziale più elevato – “le batterie a flusso hanno ancora un capex molto più alto rispetto al litio, che oggi domina il mercato” energy-storage.news. Ma per durate lunghe (8–12 ore o più), le batterie a flusso possono diventare competitive in termini di costo per kWh immagazzinato, poiché aumentare il volume dei serbatoi è più economico che impilare altri moduli Li-ion. Governi e utility interessati allo stoccaggio multi-ora per la gestione notturna o di più giorni delle rinnovabili stanno ora finanziando progetti pilota di batterie a flusso come soluzione LDES promettente.

Vantaggi: Eccellente durabilità (nessuna perdita di capacità su migliaia di cicli), intrinsecamente sicure (nessun rischio di incendio e possono essere lasciate completamente scariche senza danni), capacità energetica facilmente scalabile (basta serbatoi più grandi per più ore) e uso di materiali abbondanti (soprattutto per batterie a flusso di ferro o organiche). Ideali per accumulo stazionario di lunga durata (da 8 ore a giorni) e cicli frequenti con lunga vita utile.
Limitazioni: Bassa densità energetica (adatte solo per uso stazionario – i serbatoi di liquido sono pesanti e ingombranti), costo iniziale per kWh più alto rispetto al Li-ion per durate brevi, e la maggior parte delle chimiche richiede una gestione attenta di elettroliti corrosivi o tossici (l’elettrolita al vanadio è acido, lo zinco-bromo usa bromo pericoloso, ecc.). Inoltre, le batterie a flusso hanno tipicamente un’efficienza round-trip inferiore (~65–85% a seconda del tipo) rispetto al Li-ion (~90%). Nel 2025, le batterie a flusso sono un segmento di nicchia ma in crescita, con la Cina in testa nella diffusione. Si prevede un continuo miglioramento dell’efficienza degli stack e dei costi; nuove chimiche (come le batterie a flusso organiche che usano molecole ecologiche o i sistemi ibridi flusso-condensatore) sono in fase di R&S per ampliare l’attrattiva.

Altre batterie emergenti (zinco, ferro-aria, ecc.)

Oltre a quelle sopra, diverse tecnologie di batterie “wild card” sono in fase di sviluppo o di prima dimostrazione:

• Batterie a base di zinco: Lo zinco è economico e sicuro. Oltre alle celle a flusso zinco-bromo, esistono batterie statiche allo zinco come le batterie zinco-ione (elettrolita a base d’acqua) e le batterie zinco-aria (che generano energia ossidando lo zinco con l’aria). L’azienda canadese Zinc8 e altre hanno lavorato sull’accumulo zinco-aria per uso in rete (capace di accumulo da più ore a più giorni), ma i progressi sono stati lenti e Zinc8 ha affrontato difficoltà finanziarie nel 2023–2024. Un’altra azienda, Eos Energy Enterprises, sta distribuendo batterie a catodo ibrido di zinco (una batteria acquosa allo zinco) per accumulo da 3–6 ore; tuttavia, ha avuto problemi di produzione. Le batterie allo zinco vantano generalmente basso costo e non infiammabilità, ma possono soffrire di formazione di dendriti o perdita di efficienza. Il 2025 potrebbe vedere progetti migliorati di batterie allo zinco (con additivi e membrane migliori) che potrebbero offrire un’alternativa a basso costo al litio-ione per l’accumulo stazionario, se la produzione su larga scala avrà successo.
• Batterie ferro-aria: Una nuova “batteria a ruggine” sviluppata dalla startup statunitense Form Energy ha fatto notizia come soluzione da 100 ore di durata per la rete. Le batterie ferro-aria immagazzinano energia arrugginendo pellet di ferro (carica) e successivamente rimuovendo la ruggine (scarica), essenzialmente un ciclo controllato di ossido-riduzione energy-storage.news. La reazione è lenta, ma incredibilmente economica – il ferro è abbondante e la batteria può fornire energia per più giorni a basso costo, sebbene con bassa efficienza (~50–60%) e risposta lenta. Nell’agosto 2024, Form Energy ha avviato il suo primo progetto pilota per la rete: un sistema ferro-aria da 1,5 MW / 1500 MWh (100 ore) con Great River Energy in Minnesota energy-storage.news. Il progetto entrerà in funzione a fine 2025 e sarà valutato per diversi anni energy-storage.news. Form sta anche pianificando sistemi più grandi, come un’installazione da 8,5 MW / 8.500 MWh nel Maine sostenuta dal DOE statunitense energy-storage.news. Queste batterie ferro-aria si caricano per molte ore quando c’è energia rinnovabile in eccesso (ad es. giornate ventose) e poi possono scaricare in modo continuo per oltre 4 giorni quando necessario. Il CEO di Form Energy, Mateo Jaramillo, immagina che ciò possa far funzionare le rinnovabili come una fonte di energia di base: “permette all’energia rinnovabile di servire come ‘baseload’ per la rete” coprendo lunghi periodi senza vento o sole energy-storage.news. Il manager di Great River Energy, Cole Funseth, ha aggiunto: “Speriamo che questo progetto pilota ci aiuti a guidare la strada verso lo stoccaggio multi-giornaliero e una possibile espansione futura.” energy-storage.news
  • Vantaggio: Durata ultra-lunga a costi bassissimi usando la ruggine – le batterie ferro-aria potrebbero costare una frazione delle Li-ion per kWh per lo stoccaggio di lunghissima durata, usando materiali sicuri e abbondanti. Ideali per backup di emergenza e stoccaggio stagionale, non solo per cicli giornalieri.
  • Limitazioni: Bassa efficienza round-trip (si perde circa metà dell’energia nella conversione), ingombro molto grande (poiché la densità energetica è bassa) e risposta lenta – non adatte per esigenze di risposta rapida. Sono complementari, non un sostituto, delle batterie veloci. Nel 2025 questa tecnologia è ancora in fase pilota, ma se avrà successo potrebbe risolvere la sfida più difficile: affidabilità multi-giornaliera solo con rinnovabili.
• Supercondensatori & Ultracondensatori: Non sono batterie in senso stretto, ma vale la pena menzionarli – ultracondensatori (condensatori a doppio strato elettrico e i nuovi supercondensatori al grafene) immagazzinano energia elettrostaticamente. Si caricano e si scaricano in pochi secondi con potenza di uscita estrema e durano oltre un milione di cicli. Il compromesso è una bassa capacità di accumulo di energia per peso. Nel 2025, gli ultracap vengono utilizzati in ruoli di nicchia: sistemi di frenata rigenerativa, stabilizzatori di rete per brevi intervalli e backup per strutture critiche. La ricerca è in corso su sistemi ibridi batteria-condensatore che potrebbero offrire sia alta energia che alta potenza combinando le tecnologie hfiepower.com. Ad esempio, alcuni veicoli elettrici utilizzano piccoli supercondensatori insieme alle batterie per gestire l’energia di accelerazione e frenata rapida. I nuovi nanomateriali a base di carbonio (come il grafene) stanno migliorando gradualmente la densità energetica dei condensatori. Pur non essendo una soluzione per l’accumulo di massa, i supercondensatori sono un importante complemento di accumulo per colmare gap di brevissima durata (da secondi a minuti) e proteggere le batterie da picchi di potenza ad alto stress.

Accumulo di Energia Meccanica: Gravità, Acqua e Aria

Mentre le batterie attirano l’attenzione, i metodi di accumulo di energia meccanica stanno silenziosamente fornendo la spina dorsale dell’accumulo di lunga durata. In effetti, la quota maggiore della capacità di accumulo di energia mondiale oggi è meccanica, guidata dal pompaggio idroelettrico. Queste tecniche spesso sfruttano la fisica di base – gravità, pressione o movimento – per immagazzinare enormi quantità di energia su larga scala.

Accumulo Idroelettrico a Pompaggio – La “Batteria d’Acqua” Gigante

L’accumulo idroelettrico a pompaggio (PSH) è la tecnologia di accumulo di energia con la maggiore capacità al mondo e la più antica. Funziona pompando acqua verso l’alto in un serbatoio quando c’è elettricità in eccesso, per poi rilasciarla verso il basso attraverso turbine per generare energia quando necessario. Nel 2023, la capacità globale di pompaggio idroelettrico ha raggiunto 179 GW in centinaia di impianti nha2024pshreport.com – rappresentando la stragrande maggioranza di tutta la capacità di accumulo di energia sulla Terra. In confronto, tutto l’accumulo tramite batterie è solo di poche decine di GW (anche se in rapida crescita).

Sviluppi recenti:

La crescita dell’idroelettrico a pompaggio era stata lenta per decenni, ma l’interesse sta risorgendo man mano che cresce la necessità di accumulo di lunga durata. L’International Hydropower Association ha riportato 6,5 GW di nuovi PSH nel 2023, portando il totale globale a 179 GW nha2024pshreport.com. Obiettivi ambiziosi prevedono oltre 420 GW entro il 2050 per supportare una rete a zero emissioni nette nha2024pshreport.com. Negli Stati Uniti, ad esempio, ci sono 67 nuovi progetti PSH proposti (per un totale >50 GW) in 21 stati nha2024pshreport.com.
• La Cina sta espandendo aggressivamente l’idroelettrico a pompaggio – la più grande centrale PSH del mondo a Fengning (Hebei, Cina) è entrata recentemente in funzione, con 3,6 GW. La Cina prevede di raggiungere 80 GW di accumulo a pompaggio entro il 2027 per integrare enormi quantità di rinnovabili hydropower.org.
• Nuovi approcci progettuali includono sistemi a circuito chiuso (serbatoi fuori dai fiumi) per minimizzare l’impatto ambientale, accumulo idroelettrico sotterraneo (utilizzando miniere o cave dismesse come serbatoi inferiori), e persino sistemi basati sull’oceano (pompando acqua di mare in serbatoi su scogliere o sfruttando la pressione degli abissi). Un esempio curioso: i ricercatori stanno esplorando “idroelettrico a pompaggio in scatola” usando liquidi pesanti o pesi solidi in pozzi dove la geografia è favorevole.

Vantaggi: Capacità enorme – gli impianti possono accumulare gigawattora fino a TWh di energia (ad esempio, un grande impianto PSH può funzionare per 6–20+ ore a piena potenza). Lunga durata (oltre 50 anni), alta efficienza (~70–85%) e risposta rapida alle richieste della rete. Fondamentale, l’idroelettrico a pompaggio offre accumulo affidabile di lunga durata e servizi di stabilità di rete (inerzia, regolazione di frequenza) che le batterie da sole non possono facilmente fornire su larga scala. È una tecnologia collaudata con un’economia ben nota.

Limitazioni: Dipende dalla geografia – servono differenze di quota e disponibilità d’acqua adeguate. Preoccupazioni ambientali per l’allagamento di terreni per i serbatoi e l’alterazione degli ecosistemi fluviali possono rendere difficile l’approvazione di nuovi progetti. Alti costi iniziali e lunghi tempi di costruzione sono ostacoli (un impianto PSH è sostanzialmente un megaprogetto di infrastruttura civile). Inoltre, pur essendo ottimo per l’accumulo di più ore, il PSH non è molto modulare o flessibile nella localizzazione. Nonostante queste sfide, l’idroelettrico a pompaggio rimane la “grande batteria” delle reti nazionali, e molti paesi lo stanno rivalutando mentre puntano al 100% di energia rinnovabile. Ad esempio, il DOE degli Stati Uniti stima che sarà necessario un aumento significativo del PSH; gli USA hanno oggi circa 22,9 GW rff.org e ne serviranno di più per soddisfare le esigenze future di affidabilità.

Accumulo di energia gravitazionale – Sollevamento e abbassamento di pesi massicci

Se il pompaggio idroelettrico consiste nel sollevare acqua, l’accumulo di energia gravitazionale è il concetto di sollevare masse solide per immagazzinare energia. Diverse aziende innovative hanno perseguito questa idea negli ultimi anni, creando di fatto una “batteria meccanica” sollevando pesi pesanti e poi abbassandoli per rilasciare energia. Il biennio 2024–2025 ha segnato un punto di svolta, poiché i primi sistemi di accumulo gravitazionale su larga scala sono entrati in funzione:

• Energy Vault, una startup svizzero-americana, ha costruito un sistema di accumulo gravitazionale da 25 MW / 100 MWh a Rudong, in Cina – il primo del suo genere su larga scala energy-storage.news. Questo sistema, chiamato EVx, solleva blocchi compositi da 35 tonnellate su una struttura simile a un edificio alto durante la carica, poi li abbassa, facendo girare generatori, per scaricare energia. A maggio 2024 aveva completato la messa in servizio energy-storage.news. È il primo sistema gravitazionale non idroelettrico di queste dimensioni, dimostrando che il concetto può funzionare su scala di rete energy-storage.news. Il CEO di Energy Vault, Robert Piconi, ha sottolineato il risultato: “Questi test dimostrano che la tecnologia di accumulo di energia gravitazionale promette di svolgere un ruolo chiave nel supportare la transizione energetica e gli obiettivi di decarbonizzazione della Cina, il più grande mercato di accumulo di energia al mondo.” energy-storage.news
  • Il progetto cinese è realizzato con partner locali su licenza, e altri sono in arrivo – è prevista una pipeline di otto progetti per un totale di 3,7 GWh in Cina energy-storage.news. Energy Vault sta inoltre collaborando con utility come Enel per installare un sistema da 18 MW/36 MWh in Texas, che sarebbe la prima batteria gravitazionale in Nord America enelgreenpower.com, ess-news.com.
• Come funziona: quando è disponibile energia in eccesso (ad esempio durante il picco solare di mezzogiorno), i motori azionano un sistema meccanico di gru per sollevare dozzine di pesi massicci fino alla cima di una struttura (o sollevare blocchi pesanti su una torre). Questo immagazzina energia potenziale. Successivamente, quando è necessaria energia, i blocchi vengono abbassati, trasformando i motori in generatori per produrre elettricità. La efficienza del ciclo completo è intorno al 75–85%, e il tempo di risposta è rapido (innesto meccanico quasi istantaneo). È fondamentalmente una variante dell’idroelettrico a pompaggio senza acqua – usando pesi solidi.
• Altri concetti gravitazionali: Un’altra azienda, Gravitricity (Regno Unito), ha testato l’uso di pozzi minerari abbandonati per sospendere pesi pesanti. Nel 2021 hanno realizzato una dimostrazione da 250 kW abbassando un peso di 50 tonnellate in un pozzo minerario. I piani futuri puntano a sistemi multi-MW utilizzando infrastrutture minerarie esistenti – un approccio intelligente di riutilizzo. Esistono anche concetti di accumulo gravitazionale su rotaia (treni che trasportano pesanti vagoni su per una collina come accumulo, come alcuni prototipi nel deserto del Nevada), anche se questi sono sperimentali.

Vantaggi: Utilizza materiali economici (blocchi di cemento, acciaio, ghiaia, ecc.), potenzialmente lunga durata (solo motori e gru – degrado minimo nel tempo), e può essere scalato a potenze elevate. Nessun vincolo di combustibile o elettrochimico, e può essere installato ovunque si possa costruire una struttura o un pozzo robusto. È anche molto ecologico rispetto alle grandi dighe – nessun impatto su acqua o ecosistemi, solo l’ingombro fisico.

Limitazioni: Densità energetica inferiore rispetto alle batterie – i sistemi gravitazionali necessitano di strutture alte o pozzi profondi e molti blocchi pesanti per immagazzinare energia significativa, quindi l’ingombro per MWh è elevato. I costi di costruzione per strutture personalizzate possono essere alti (anche se Energy Vault ha lavorato per utilizzare design modulari). Inoltre, l’accettazione da parte della comunità potrebbe essere un problema (immagina una torre di cemento di 20 piani di pesi nello skyline). L’accumulo gravitazionale è nelle fasi iniziali e, sebbene promettente, deve ancora dimostrare di poter essere competitivo in termini di costi e affidabilità a lungo termine. Entro il 2025, la tecnologia è ancora in fase di maturazione ma sta chiaramente avanzando con implementazioni reali.

Il primo sistema commerciale di accumulo gravitazionale di Energy Vault (25 MW/100 MWh) a Rudong, in Cina, utilizza enormi blocchi sollevati e abbassati in una torre per immagazzinare energia energy-storage.news. Questa struttura di 20 piani è la prima implementazione al mondo su larga scala di accumulo gravitazionale non idroelettrico.

Accumulo di energia ad aria compressa e aria liquida – Immagazzinare energia nella pressione dell’aria

L’uso di gas compressi per immagazzinare energia è un’altra idea consolidata che sta vedendo nuove innovazioni. Gli impianti di Accumulo di Energia ad Aria Compressa (CAES) esistono dagli anni ’70 (due grandi impianti in Germania e Alabama usano energia a basso costo per comprimere aria in caverne sotterranee, poi la bruciano con gas per generare energia nei momenti di picco). Gli approcci moderni, tuttavia, mirano a rendere il CAES più ecologico ed efficiente, anche senza combustibili fossili:

• CAES Adiabatico Avanzato (A-CAES): Una nuova generazione di CAES cattura il calore prodotto durante la compressione dell’aria e lo riutilizza durante l’espansione, evitando la necessità di bruciare gas naturale. L’azienda canadese Hydrostor è leader in questo settore. All’inizio del 2025, Hydrostor ha ottenuto un investimento di 200 milioni di dollari per sviluppare progetti A-CAES in Nord America e Australia energy-storage.news. Ha inoltre ricevuto una garanzia condizionale di prestito da 1,76 miliardi di dollari dal DOE statunitense per un enorme progetto in Californiaenergy-storage.news. Il CAES “Willow Rock” pianificato da Hydrostor in California prevede 500 MW / 4.000 MWh (8 ore), utilizzando una caverna salina per immagazzinare aria compressa energy-storage.news. Ha anche un progetto da 200 MW / 1.600 MWh in Australia (Broken Hill, “Silver City”) con inizio costruzione previsto per il 2025 energy-storage.news.
  • Come funziona l’A-CAES: L’elettricità alimenta compressori che comprimono l’aria, ma invece di disperdere il calore (come fa il CAES tradizionale), il calore viene immagazzinato (ad esempio, Hydrostor utilizza un sistema di acqua e scambiatori di calore per catturare il calore in un circuito d’acqua pressurizzata) energy-storage.news. L’aria compressa viene conservata, tipicamente in una caverna sotterranea sigillata. Per la fase di scarica, il calore immagazzinato viene restituito all’aria (riscaldandola nuovamente) mentre viene rilasciata per azionare una turbina generatrice. Riciclando il calore, l’A-CAES può raggiungere un’efficienza del 60–70%, molto meglio del ~40–50% dei vecchi CAES che disperdevano il calore energy-storage.news. Inoltre, non emette carbonio se alimentato da elettricità rinnovabile.
  • Citazione di un esperto: “L’accumulo di energia ad aria compressa si carica pressurizzando l’aria in una caverna e la scarica attraverso un sistema di riscaldamento e una turbina… Con il CAES [tradizionale], meno del 50% dell’energia è recuperabile, poiché l’energia termica viene dispersa. L’A-CAES immagazzina quel calore per migliorare l’efficienza,” come spiegato in un’analisi di Energy-Storage.news energy-storage.news.
• Accumulo di energia tramite aria liquida (LAES): Invece di comprimere l’aria ad alta pressione, si può liquefare l’aria raffreddandola fino a -196 °C. L’aria liquida (principalmente azoto liquido) viene immagazzinata in serbatoi isolati. Per generare energia, il liquido viene pompato ed evaporato nuovamente in gas, che si espande attraverso una turbina. L’azienda britannica Highview Power è all’avanguardia in questa tecnologia. Nell’ottobre 2024, Highview ha annunciato un progetto LAES da 2,5 GWh in Scozia, dichiarato come la più grande centrale di accumulo di energia tramite aria liquida al mondo in fase di sviluppo energy-storage.news. Il Primo Ministro scozzese John Swinney l’ha elogiato: “La creazione della più grande struttura di accumulo di energia tramite aria liquida al mondo, nell’Ayrshire, dimostra quanto la Scozia sia preziosa per realizzare un futuro a basse emissioni di carbonio…” energy-storage.news. Questo impianto (a Hunterston) fornirà uno stoccaggio cruciale per l’eolico offshore e aiuterà a risolvere i vincoli della rete energy-storage.news.
  • Highview gestisce già un dimostratore LAES da 5 MW / 15 MWh vicino a Manchester dal 2018 energy-storage.news. Il nuovo ampliamento in Scozia (50 MW per 50 ore = 2,5 GWh) dimostra fiducia nella fattibilità della tecnologia. Highview ha anche raccolto 300 milioni di sterline nel 2024 (con il sostegno della Infrastructure Bank del governo britannico e altri) per costruire un LAES da 300 MWh a Manchester e avviare questa flotta più ampia en.wikipedia.org.
  • Vantaggi del LAES: Utilizza componenti facilmente reperibili (macchinari industriali per la liquefazione e l’espansione dell’aria) e l’aria liquida ha un’elevata densità energetica per uno stoccaggio meccanico (molto più compatta di una caverna CAES, anche se meno densa delle batterie). Può essere installato quasi ovunque e non richiede materiali esotici. L’efficienza prevista è intorno al 50–70% e può fornire energia per lunghi periodi (da ore a giorni) con grandi serbatoi.
  • Il LAES può anche produrre aria molto fredda come sottoprodotto, che può essere utilizzata per la refrigerazione o per aumentare l’efficienza della generazione di energia (il progetto di Highview integra alcune di queste sinergie). Il progetto scozzese ha ottenuto il sostegno del governo tramite un nuovo meccanismo di mercato cap-and-floor per lo stoccaggio di lunga durata, segno che le politiche si stanno allineando per supportare questi progettienergy-storage.news.

Benefici (sia per CAES che per LAES): Capacità di lunga durata (da diverse ore a decine di ore), utilizza un materiale di lavoro economico (aria!), può essere costruito su larga scala per il supporto della rete e ha cicli di vita lunghi. Forniscono inoltre inerzia alla rete (turbine in rotazione), il che aiuta la stabilità. Nessun materiale tossico o rischio di incendio coinvolto.

Limitazioni: Efficienza round-trip inferiore rispetto alle batterie elettrochimiche (a meno che il calore di scarto non venga utilizzato altrove). Il CAES richiede una geologia adatta per le caverne (anche se esistono serbatoi CAES fuori terra per piccole scale). Il LAES richiede la gestione di liquidi molto freddi e presenta alcune perdite per evaporazione se immagazzinato a lungo termine. Entrambi sono ad alta intensità di capitale: hanno senso su larga scala ma non sono modulari come le batterie. Nel 2025, queste tecnologie sono sull’orlo della commercializzazione, con i progetti di Highview e Hydrostor che rappresentano casi di prova chiave. Se raggiungeranno gli obiettivi di prestazione e costo, potrebbero coprire una nicchia preziosa per il trasferimento di energia su larga scala alla fine degli anni 2020 e oltre.

Immagine concettuale del progetto Hydrostor pianificato in California per l’accumulo di energia ad aria compressa avanzata da 4 GWh energy-storage.news. Questi impianti A-CAES immagazzinano energia pompando aria in caverne sotterranee e possono fornire più di 8 ore di energia, aiutando a bilanciare la rete durante lunghe intermittenze delle rinnovabili.

Volani e altri sistemi di accumulo meccanico

Volani: Questi dispositivi immagazzinano energia come energia cinetica facendo ruotare un rotore ad alta massa a velocità elevate in un ambiente a basso attrito. Possono caricarsi e scaricarsi in pochi secondi, rendendoli eccellenti per la qualità della potenza e la regolazione della frequenza di rete. I volani moderni (con rotori compositi e cuscinetti magnetici) sono stati impiegati per il supporto della rete – ad esempio, un impianto a volano da 20 MW (Beacon Power) a New York aiuta a stabilizzare la frequenza da anni. I volani hanno una durata energetica limitata (tipicamente si scaricano completamente in pochi minuti), quindi non sono adatti per l’accumulo a lungo termine, ma per brevi impulsi e risposte rapide sono eccellenti. Nel 2024–25, la ricerca continua su volani con capacità maggiori e persino sistemi integrati (ad esempio, volani combinati con batterie per gestire transitori rapidi). Sono utilizzati anche in strutture come data center per l’alimentazione ininterrotta (fornendo energia di transizione per alcuni secondi fino all’avvio dei generatori).

Altre idee esotiche: Gli ingegneri sono creativi – esistono proposte per accumulo tramite pesi galleggianti (utilizzando pozzi minerari profondi o persino sacchi d’acqua in acque profonde oceaniche), accumulo termico pompato (utilizzando pompe di calore per immagazzinare energia come differenza di temperatura nei materiali, poi riconvertirla in elettricità tramite un motore termico – un’area collegata all’accumulo termico, trattata di seguito), e sistemi a campana galleggiante (aria compressa in mare sotto boe). Sebbene interessanti, la maggior parte di queste rimane sperimentale nel 2025. Il tema principale è che l’accumulo meccanico sfrutta la fisica di base e spesso ha dalla sua parte longevità e scala – rendendolo un complemento cruciale al mondo delle batterie in rapida evoluzione.

Accumulo termico di energia: il calore come batteria

Non tutto l’accumulo di energia riguarda direttamente l’elettricità: l’accumulo di energia termica (calore o freddo) è una strategia importante sia per i sistemi elettrici sia per le esigenze di riscaldamento/raffreddamento. L’Accumulo di Energia Termica (TES) consiste nel catturare energia in un mezzo riscaldato o raffreddato e utilizzarla in seguito. Questo può aiutare a bilanciare l’uso dell’energia e integrare le rinnovabili, soprattutto dove la domanda di calore è significativa (edifici, industria).

Accumulo termico ad alta temperatura e sali fusi

Una forma comprovata di TES si trova negli impianti solari a concentrazione (CSP), che spesso utilizzano sali fusi per accumulare il calore del sole. Gli impianti CSP (come il famoso Noor in Marocco o Ivanpah in California) concentrano la luce solare con specchi per riscaldare un fluido (olio o sale fuso) a temperature elevate (oltre 500 °C). Quel calore può essere accumulato in serbatoi isolati di sale fuso per ore e poi utilizzato per produrre vapore per le turbine di notte. L’accumulo con sali fusi è utilizzato commercialmente e fornisce diversi gigawattora di accumulo negli impianti CSP in tutto il mondo, permettendo ad alcune centrali solari di fornire energia anche dopo il tramonto (tipicamente 6–12 ore di accumulo).

Oltre al CSP, stanno emergendo sistemi di accumulo di calore elettrico:

• Accumulo Termico di Energia Elettrica (ETES): Questi sistemi utilizzano l’elettricità in eccesso per riscaldare un materiale (come rocce economiche, sabbia o cemento) ad alta temperatura, per poi utilizzare successivamente un motore termico (come un ciclo a vapore o un innovativo convertitore calore-elettricità) per recuperare l’elettricità. Aziende come Siemens Gamesa hanno realizzato un impianto pilota ETES in Germania dove hanno riscaldato rocce vulcaniche a ~750 °C usando resistenze elettriche, accumulando ~130 MWh di calore, poi recuperato come energia a vapore. Sebbene quel particolare progetto pilota sia terminato, ha dimostrato che il concetto funziona.
• “Batterie di sabbia”: Nel 2022, una startup finlandese, Polar Night Energy, ha fatto notizia con un accumulo di calore a base di sabbia – in pratica un grande silo isolato di sabbia riscaldato con elementi resistivi. Nel 2023–2024, hanno ampliato il progetto: una batteria di sabbia da 1 MW / 100 MWh è stata messa in funzione in Finlandia polarnightenergy.com, pv-magazine.com. La sabbia viene riscaldata a ~500 °C utilizzando energia rinnovabile a basso costo e il calore accumulato viene utilizzato per il teleriscaldamento in inverno. La sabbia è economica e un ottimo mezzo di accumulo termico (può trattenere il calore per settimane con perdite minime in un silo ben isolato). Non serve per produrre elettricità, ma affronta il problema dell’accumulo stagionale di energia rinnovabile spostando il solare estivo (come calore) verso la domanda di riscaldamento invernale. È descritto come “una cosa molto finlandese” – conservare il calore dei mesi senza sole sotto forma di un bunker di sabbia calda! euronews.com.

Benefici: L’accumulo termico spesso utilizza materiali economici (sali, sabbia, acqua, rocce) e può essere scalato a grandi capacità a un costo relativamente basso per kWh. Per la fornitura di calore, può essere estremamente efficiente (ad esempio, il riscaldamento resistivo di un mezzo e l’utilizzo diretto di quel calore in seguito ha un’efficienza >90% per scopi di riscaldamento). È cruciale per la decarbonizzazione del riscaldamento: invece dei combustibili fossili, le rinnovabili possono caricare accumuli termici che poi forniscono calore per processi industriali o edifici su richiesta.

Limitazioni: Se l’obiettivo è riconvertire in elettricità, i cicli termici sono limitati dall’efficienza di Carnot, quindi l’efficienza complessiva del ciclo può essere del 30–50%. Pertanto, il TES come parte della fornitura di elettricità ha senso solo se è disponibile energia in eccesso molto economica (o se fornisce benefici di cogenerazione come la produzione combinata di calore ed energia). Ma per usi puramente termici, l’accumulo termico è altamente efficace. Inoltre, immagazzinare calore per periodi molto lunghi (stagionalmente) richiede un isolamento estremamente buono o l’accumulo termochimico (utilizzando reazioni chimiche reversibili per immagazzinare calore).

Materiali a cambiamento di fase (PCM) e raffreddamento criogenico

Un altro approccio: i materiali a cambiamento di fase immagazzinano energia quando si sciolgono o si solidificano a una temperatura target (accumulo di calore latente). Ad esempio, l’accumulo di ghiaccio è utilizzato in alcuni grandi edifici: si raffredda l’acqua fino a ghiacciarla di notte (usando energia elettrica fuori picco), poi la si scioglie per il condizionamento durante il giorno, riducendo il consumo elettrico di punta. Allo stesso modo, PCM come vari sali, cere o metalli possono immagazzinare calore a specifici intervalli di temperatura per uso industriale o persino all’interno delle batterie dei veicoli elettrici (per gestire i carichi termici).

Sul lato freddo, tecnologie come l’accumulo di energia criogenica si sovrappongono a quanto descritto come LAES – essenzialmente immagazzinando energia sotto forma di aria liquida molto fredda. Queste possono anche essere considerate termiche perché si basano sull’assorbimento di calore quando il liquido bolle e diventa gas.

Accumulo termico negli edifici e nell’industria

Vale la pena notare che l’accumulo termico residenziale è silenziosamente diffuso: i semplici scaldabagni elettrici sono di fatto batterie termiche (riscaldano l’acqua con l’elettricità quando l’energia costa poco, la immagazzinano per l’uso quando serve). I programmi di smart grid utilizzano sempre più spesso gli scaldabagni per assorbire l’eccesso di energia solare o eolica. Alcune case in Europa hanno batterie di calore che utilizzano materiali come idrati di sale per immagazzinare calore da una pompa di calore o da una resistenza e rilasciarlo successivamente.

Nell’industria, il TES ad alta temperatura può catturare il calore di scarto dei processi o fornire calore ad alta temperatura su richiesta dall’energia accumulata (ad esempio, le industrie del vetro e dell’acciaio stanno esplorando mattoni termici o accumulo in metallo fuso per fornire calore costante da input rinnovabili variabili).

Tutti questi metodi termici completano l’accumulo elettrico – mentre le batterie e i sistemi elettrochimici gestiscono lo spostamento dell’energia elettrica, l’accumulo termico affronta il grande compito di decarbonizzare il calore e di fornire un buffer al sistema energetico in un’altra dimensione. Nel 2025, l’accumulo termico potrebbe non ricevere molta attenzione, ma è un elemento fondamentale del puzzle, spesso più efficiente dal punto di vista energetico immagazzinare calore per i bisogni di riscaldamento che convertire tutto in elettricità.

Idrogeno e Power-to-X: accumulare energia nelle molecole

Uno dei mezzi di accumulo “alternativi” di cui si parla di più è l’idrogeno. Quando si ha un surplus di energia rinnovabile, lo si può utilizzare in un elettrolizzatore per scindere l’acqua, producendo idrogeno (un processo noto come Power-to-Hydrogen). Il gas idrogeno può poi essere immagazzinato e successivamente riconvertito in elettricità tramite celle a combustibile o turbine – oppure utilizzato direttamente come combustibile, per il riscaldamento o nell’industria. L’idrogeno è essenzialmente un vettore di accumulo energetico cross-settore, che collega i settori dell’elettricità, dei trasporti e dell’industria.

Idrogeno verde per accumulo stagionale e di lunga durata

L’idrogeno verde (prodotto tramite elettrolisi dell’acqua usando energia rinnovabile) ha visto un enorme slancio nel 2024:

• Il governo degli Stati Uniti ha lanciato un programma da 7 miliardi di dollari per creare Regional Clean Hydrogen Hubs, finanziando grandi progetti in tutto il paese energy-storage.news. L’obiettivo è dare impulso alle infrastrutture dell’idrogeno, anche per accumulare energia rinnovabile e fornire energia di backup. Ad esempio, un hub nello Utah (il progetto ACES Delta) utilizzerà l’eccesso di energia eolica/solare per produrre idrogeno e immagazzinarlo in caverne saline sotterranee – fino a 300 GWh di accumulo energetico sotto forma di idrogeno, abbastanza per lo spostamento stagionale energy-storage.news. Sostenuto da Mitsubishi Power e altri, ACES prevede di alimentare con l’idrogeno delle turbine a gas specializzate per produrre elettricità durante i periodi di alta domanda o bassa produzione rinnovabile energy-storage.news. Questo progetto, destinato a diventare uno dei più grandi impianti di accumulo energetico al mondo, illustra il potenziale dell’idrogeno per accumulo massivo e di lunga durata, oltre le possibilità di qualsiasi parco batterie.
• L’Europa è altrettanto ottimista: la Germania, ad esempio, ha progetti con aziende di servizi pubblici (LEAG, BASF, ecc.) che combinano energia rinnovabile con accumulo di idrogeno energy-storage.news. Vedono l’idrogeno come elemento chiave per bilanciare la rete su settimane e mesi, non solo su ore. I governi stanno finanziando fabbriche di elettrolizzatori e iniziando a pianificare reti di gasdotti per l’idrogeno, creando di fatto una nuova infrastruttura di accumulo e distribuzione dell’energia parallela a quella del gas naturale.
• Citazione dal settore: “L’idrogeno verde può essere utilizzato sia per applicazioni industriali che energetiche, anche in combinazione con lo stoccaggio di energia,” osserva un’analisi di Solar Media energy-storage.news. Sottolinea che le aziende energetiche stanno realizzando progetti “che combinano batterie di accumulo e idrogeno verde” per un effetto combinato di accumulo a breve e lungo termine energy-storage.news.

Come funziona lo stoccaggio dell’idrogeno: A differenza di una batteria o di un serbatoio che immagazzina direttamente energia, l’idrogeno è un vettore energetico. Si investe elettricità per creare gas H₂, si immagazzina quel gas (in serbatoi, caverne sotterranee o tramite vettori chimici come l’ammoniaca), poi si recupera energia ossidando l’idrogeno (bruciandolo in una turbina o facendolo reagire in una cella a combustibile per produrre elettricità e acqua). L’efficienza del ciclo completo è relativamente bassa – tipicamente solo ~30–40% se si passa da elettricità→H₂→elettricità. Tuttavia, se l’idrogeno viene utilizzato per altri scopi (come alimentare veicoli a celle a combustibile o produrre fertilizzanti), la “perdita” non è esattamente sprecata. E se si dispone di grandi eccedenze di energia rinnovabile (ad esempio un mese molto ventoso), convertire in idrogeno che può essere immagazzinato per mesi ha senso quando le batterie si autodischargerebbero o sarebbero di dimensioni impraticabili.

Principali traguardi 2024–2025:

• I governi fissano obiettivi per la capacità degli elettrolizzatori nell’ordine delle decine di GW. L’UE, ad esempio, punta a 100 GW di elettrolizzatori entro il 2030. Entro il 2025, decine di grandi progetti di elettrolizzatori (scala 100 MW) sono in costruzione.
• Caverne per lo stoccaggio di idrogeno: Oltre al progetto nello Utah, sono previsti stoccaggi simili in caverne saline nel Regno Unito e in Germania. Le caverne saline sono utilizzate da decenni per lo stoccaggio di gas naturale; ora possono contenere idrogeno. Ogni caverna può contenere enormi quantità di H₂ sotto pressione – le caverne nello Utah (due) puntano a 300 GWh, circa equivalente a 600 dei più grandi pacchi batteria al mondo.
• Celle a combustibile e turbine: Sul fronte della conversione, aziende come GE e Siemens hanno sviluppato turbine in grado di bruciare idrogeno o miscele di idrogeno e gas naturale per la generazione di energia, e produttori di celle a combustibile (come Bloom Energy) stanno installando grandi celle a combustibile stazionarie che possono utilizzare idrogeno quando disponibile. Questa tecnologia garantisce che, quando preleviamo idrogeno dallo stoccaggio, possiamo convertirlo in modo efficiente in energia per la rete.

Benefici: Durata di stoccaggio praticamente illimitata: l’idrogeno può essere conservato in un serbatoio o sottoterra indefinitamente senza autoscarica. Lo stoccaggio stagionale è il grande vantaggio: puoi immagazzinare energia solare d’estate per usarla d’inverno tramite l’idrogeno (cosa che le batterie non possono fare economicamente su larga scala). L’idrogeno è anche multiuso: può essere utilizzato per decarbonizzare settori oltre l’elettricità (ad es. carburante per camion, materia prima per l’industria, backup per microreti). Inoltre, la capacità di accumulo energetico è enorme; ad esempio, una singola grande caverna salina può contenere abbastanza idrogeno da generare centinaia di GWh di elettricità – molto oltre qualsiasi installazione di batterie attualeenergy-storage.news.

Limitazioni: Bassa efficienza round-trip come già detto. Inoltre, l’idrogeno è un gas difficile da gestire: ha densità molto bassa (quindi necessita di compressione o liquefazione, che richiedono energia) e può rendere i metalli fragili nel tempo. Le infrastrutture per l’idrogeno (oleodotti, compressori, sistemi di sicurezza) richiedono enormi investimenti – simili a costruire una nuova industria del gas da zero ma con tecnologie diverse. L’economia attuale è difficile: i costi dell’idrogeno “verde” sono stati alti, anche se stanno scendendo grazie alle rinnovabili più economiche e alla scala. Uno studio di Harvard ha persino avvertito che l’idrogeno verde potrebbe rimanere più costoso del previsto senza grandi innovazioni news.harvard.edu. Ma molti governi sovvenzionano l’idrogeno verde (ad es., gli USA offrono crediti d’imposta fino a 3$/kg H₂ nell’Inflation Reduction Act).

Power-to-X: A volte si parla di power-to-X per includere l’idrogeno e oltre – come la produzione di ammoniaca (NH₃) da idrogeno verde (l’ammoniaca è più facile da stoccare e trasportare, e può essere bruciata per energia o usata come fertilizzante), oppure la produzione di metano sintetico, metanolo o altri combustibili da idrogeno verde e CO₂ catturata. Queste sono essenzialmente energie chimiche immagazzinate che possono sostituire i combustibili fossili. Ad esempio, l’ammoniaca verde potrebbe essere usata in future centrali elettriche o navi – l’ammoniaca contiene idrogeno in una forma liquida più densa di energia. Tali conversioni aggiungono complessità e perdite di energia, ma possono sfruttare le infrastrutture esistenti per combustibili per stoccaggio e trasporto.

In sintesi, l’idrogeno si distingue come mezzo di accumulo per applicazioni molto grandi e di lungo termine – un complemento alle batterie (che gestiscono i cicli giornalieri) e ad altri sistemi di accumulo. Nel 2025, vediamo la prima integrazione su larga scala dello stoccaggio di idrogeno nelle reti: ad es., il progetto ACES nello Utah che “va oltre le soluzioni di lunga durata disponibili oggi”, puntando al vero stoccaggio stagionale energy-storage.news. È una frontiera entusiasmante, che usa la chimica per “imbottigliare” energia verde per quando ne abbiamo più bisogno.

Stoccaggio mobile e nei trasporti: innovazioni nelle batterie per veicoli elettrici e Vehicle-to-Grid

L’accumulo di energia in movimento – nei veicoli elettrici, nei trasporti pubblici e nell’elettronica portatile – è una parte fondamentale della tendenza. Entro il 2025, le vendite di veicoli elettrici (EV) stanno crescendo rapidamente, e ogni EV è essenzialmente una grande batteria su ruote. Questo ha effetti a catena sulla tecnologia di accumulo e persino su come gestiamo la rete elettrica:

• Progressi nelle batterie per EV: Abbiamo discusso delle batterie allo stato solido e di altre chimiche, che sono in gran parte guidate dalla ricerca di batterie EV migliori (maggiore autonomia, ricarica più rapida). Nel breve termine, gli EV nel 2024–2025 beneficiano di miglioramenti incrementali delle batterie agli ioni di litio: catodi ad alto contenuto di nichel per auto premium a lunga autonomia, mentre molti modelli di massa ora utilizzano batterie LFP per risparmio sui costi e maggiore durata. Ad esempio, Tesla e diversi produttori cinesi hanno ampiamente adottato le LFP nelle auto a autonomia standard. Il design del pacco batteria LFP “Blade Battery” di BYD (un formato LFP sottile e modulare con maggiore sicurezza) continua a ricevere elogi – nel 2024 BYD ha persino iniziato a fornire batterie Blade a Tesla per alcuni modelli.
• Ricarica più rapida: Vengono introdotti nuovi materiali per anodi (come i compositi silicio-grafite) per consentire velocità di ricarica più elevate. Un prodotto degno di nota è la batteria LFP a ricarica rapida Shenxing di CATL, lanciata nel 2023, che può aggiungere 400 km di autonomia in 10 minuti di ricarica secondo quanto riportato da pv-magazine-usa.com. L’obiettivo è alleviare l’ansia da autonomia e rendere la ricarica degli EV quasi veloce quanto un pieno di benzina. Entro il 2025, diversi modelli di EV vantano ricariche a potenze di 250+ kW (a condizione che la stazione di ricarica lo consenta), grazie a una migliore gestione termica e progettazione delle batterie.
• Battery Swapping e altri formati: In alcune regioni (Cina, India), si sta sperimentando il battery swapping per scooter elettrici o addirittura auto. Questo richiede design standardizzati dei pacchi batteria e ha implicazioni per l’accumulo (ricarica di molti pacchi fuori dal veicolo). È un approccio di nicchia ma degno di nota per lo “storage mobile”, dove la batteria può essere occasionalmente separata dal veicolo.

Vehicle-to-Grid (V2G) e batterie di seconda vita:

• V2G: Con la diffusione degli EV, il concetto di utilizzarli come rete di accumulo distribuita sta diventando realtà. Molti nuovi EV e caricabatterie supportano la funzionalità vehicle-to-grid o vehicle-to-home – il che significa che un EV può restituire energia quando necessario. Ad esempio, il pickup elettrico Ford F-150 Lightning può alimentare una casa per giorni durante un blackout grazie alla sua grande batteria. Le utility stanno conducendo progetti pilota in cui gli EV collegati a casa o al lavoro possono rispondere ai segnali della rete e scaricare piccole quantità di energia per aiutare a bilanciare la rete o ridurre i picchi. Nel 2025, alcune aree con alta adozione di EV (come la California, parti dell’Europa) stanno perfezionando regolamenti e tecnologie per il V2G. Se adottato su larga scala, trasforma di fatto milioni di auto in una gigantesca batteria collettiva a cui gli operatori di rete possono attingere – aumentando drasticamente la capacità di accumulo effettiva senza costruire nuove batterie dedicate. I proprietari potrebbero persino guadagnare vendendo energia durante i picchi di prezzo.
• Batterie di Seconda Vita: Quando la capacità di una batteria di un veicolo elettrico scende a circa il 70-80% dopo anni di utilizzo, potrebbe non essere più sufficiente per l’autonomia di guida, ma può ancora funzionare bene in applicazioni di accumulo stazionario (dove peso e spazio sono meno critici). Nel 2024 si sono visti più progetti che riutilizzano batterie EV ritirate per unità di accumulo domestico o di rete. Nissan, ad esempio, ha utilizzato vecchie batterie Leaf per grandi sistemi di accumulo stazionario che alimentano lampioni e edifici in Giappone. Questo riciclo ritarda il viaggio della batteria verso il riciclatore e fornisce accumulo a basso costo (poiché la batteria è già stata pagata nella sua prima vita). Affronta anche le preoccupazioni ambientali estraendo più valore prima del riciclo. Entro il 2025, i mercati delle batterie di seconda vita sono in crescita, con aziende che si concentrano su diagnostica, ricondizionamento e implementazione di pacchi usati in sistemi di accumulo domestico da solare o per il taglio dei picchi industriali.

Benefici per la rete e i consumatori: La convergenza tra trasporto e accumulo significa che l’accumulo di energia è ora ovunque. I proprietari di EV ottengono energia di backup e possibilmente un reddito tramite V2G, mentre l’affidabilità della rete può migliorare sfruttando questa risorsa flessibile. Inoltre, la produzione di massa di batterie per EV fa diminuire i costi di tutte le batterie (economie di scala), motivo per cui le batterie stazionarie stanno diventando più economiche energy-storage.news. Gli incentivi governativi, come i crediti d’imposta per i sistemi di accumulo domestico e gli incentivi all’acquisto di EV, accelerano ulteriormente l’adozione.

Sfide: Garantire che il V2G non degradi troppo rapidamente le batterie EV (i controlli intelligenti possono minimizzare l’usura aggiuntiva). Inoltre, coordinare milioni di veicoli richiede standard di comunicazione robusti e cybersicurezza per gestire in sicurezza questo sciame di risorse. Standard come ISO 15118 (per le comunicazioni di ricarica EV) stanno aiutando a rendere il V2G coerente tra i produttori. Per quanto riguarda gli usi di seconda vita – la variabilità nella salute delle batterie usate significa che i sistemi devono gestire moduli con prestazioni miste, e garanzie/standard sono ancora in evoluzione.

Tuttavia, entro il 2025, mobilità e accumulo sono due facce della stessa medaglia: la linea tra una “batteria EV” e una “batteria di rete” si sta sfumando, con le auto che potenzialmente fungono anche da accumulo domestico e le utility che trattano le flotte EV come parte delle proprie risorse. È uno sviluppo entusiasmante che sfrutta risorse esistenti per aumentare la capacità complessiva di accumulo nel sistema energetico.

Voci di Esperti e Prospettive del Settore

Per completare il quadro, ecco alcune opinioni di esperti del settore energetico, ricercatori e responsabili politici sullo stato dell’accumulo di energia nel 2025:

• Allison Weis, Global Head of Storage presso Wood Mackenzie, ha osservato che il 2024 è stato un anno da record e la domanda di storage continua a crescere per “garantire mercati energetici affidabili e stabili” man mano che aggiungiamo rinnovabili woodmac.com. Ha evidenziato mercati emergenti come il Medio Oriente in forte crescita: l’Arabia Saudita è pronta a entrare tra i primi 10 paesi per installazioni di storage entro il 2025, grazie a piani massicci per solare ed eolico abbinati a batterie woodmac.com. Questo dimostra che lo storage non è solo un gioco da paesi ricchi – sta diventando globale rapidamente.
• Robert Piconi (CEO di Energy Vault), come già menzionato, ha sottolineato il potenziale delle nuove tecnologie: “lo storage di energia gravitazionale… promette di svolgere un ruolo chiave nel supportare la transizione energetica e gli obiettivi di decarbonizzazione”energy-storage.news. Questo riflette l’ottimismo che alternative al litio (come la gravità o altre) amplieranno gli strumenti a disposizione per l’energia pulita.
• Mikhail Nikomarov, esperto di batterie a flusso, ha commentato il grande progetto cinese sulle batterie a flusso, lamentando che una tale scala si sta verificando “solo in Cina”energy-storage.news. Sottolinea una realtà: il supporto politico e la strategia industriale (come quella cinese) possono determinare il successo o il fallimento dell’adozione di nuove tecnologie di storage ad alta intensità di capitale. I mercati occidentali potrebbero aver bisogno di mosse altrettanto audaci per implementare batterie a flusso, CAES, ecc., non solo il litio.
• Curtis VanWalleghem, CEO di Hydrostor, ha dichiarato a proposito di un importante investimento: “Questo investimento è un’ulteriore dimostrazione di fiducia nella tecnologia [A-CAES] di Hydrostor e nella nostra capacità di portare progetti sul mercato… siamo entusiasti del continuo supporto dei nostri investitori.” energy-storage.news. Il suo entusiasmo riflette un più ampio afflusso di capitali nelle startup di storage di lunga durata nel 2024–25. Allo stesso modo, Form Energy ha raccolto oltre 450 milioni di dollari nel 2023 per costruire le sue batterie ferro-aria, con investitori come Breakthrough Energy Ventures di Bill Gates. Un tale sostegno da parte di governi e venture capital sta accelerando i tempi di commercializzazione delle nuove tecnologie di storage.
• Anche i governi fanno sentire la loro voce. Ad esempio, Jennifer Granholm, Segretaria all’Energia degli Stati Uniti, parlando all’inaugurazione della fabbrica di Form Energy, ha sottolineato come lo stoccaggio multi-giornaliero sia fondamentale per sostituire carbone e gas, rendendo le rinnovabili affidabili tutto l’anno energy-storage.news. In Europa, il Commissario europeo per l’Energia ha definito lo stoccaggio la “tessera mancante della transizione energetica”, sostenendo obiettivi di stoccaggio energetico insieme a quelli sulle rinnovabili.
• L’Agenzia Internazionale dell’Energia (IEA) nei suoi rapporti sottolinea che per raggiungere gli obiettivi climatici serve un’esplosione nell’implementazione dello stoccaggio. L’IEA osserva che, sebbene le batterie dominino i piani attuali, bisogna anche investire in soluzioni di lunga durata per una profonda decarbonizzazione. Prevede che solo gli Stati Uniti potrebbero aver bisogno di 225–460 GW di stoccaggio di lunga durata entro il 2050 per una rete a emissioni zero rff.org, molto al di sopra dei livelli attuali. Questo sottolinea la portata della crescita futura – e l’opportunità per tutte le tecnologie di cui abbiamo parlato di avere un ruolo.
• Sul fronte ambientale, i ricercatori sottolineano l’importanza della sostenibilità lungo tutto il ciclo di vita. La dott.ssa Annika Wernerman, stratega della sostenibilità, lo ha riassunto così: “Al centro delle soluzioni energetiche c’è l’impatto umano. I consumatori sono attratti da prodotti privi di conflitti, sostenibili… La fiducia è cruciale – le persone sono disposte a pagare di più per aziende che danno priorità a materiali sostenibili.” enerpoly.com. Questo sentimento sta spingendo le aziende di stoccaggio a rendere le loro batterie più ecologiche – tramite riciclo, chimiche più pulite (come LFP senza cobalto o batterie a flusso organico) e filiere trasparenti.

In sintesi, il consenso degli esperti è che lo stoccaggio energetico non è più una nicchia – è centrale nel sistema energetico, e il 2025 segna un punto di svolta in cui le installazioni di stoccaggio stanno accelerando e diversificandosi. I decisori politici stanno creando mercati e incentivi (dai pagamenti di capacità delle utility per lo stoccaggio ai mandati di approvvigionamento diretto) per favorire la crescita dello stoccaggio. Un esempio: la California ora richiede che i nuovi progetti solari includano stoccaggio o altri servizi di supporto alla rete, e diversi stati USA e paesi europei hanno fissato obiettivi di approvvigionamento di stoccaggio per le loro utility rff.orgrff.org.

Conclusione: benefici, sfide e la strada da percorrere

Come abbiamo visto, il panorama dell’accumulo di energia nel 2025 è ricco e in rapida evoluzione. Ogni tecnologia – dalle batterie al litio alle torri a gravità, dai serbatoi di sali fusi alle caverne di idrogeno – offre benefici unici e risponde a esigenze specifiche:

• Le batterie agli ioni di litio offrono accumulo rapido e flessibile per case, auto e reti elettriche, e i loro costi continuano a diminuire energy-storage.news. Sono la spina dorsale della gestione quotidiana dell’energia rinnovabile oggi.
• Le nuove chimiche delle batterie (allo stato solido, sodio-ione, a flusso, ecc.) stanno ampliando i confini – puntando a soluzioni più sicure, durature o economiche per integrare e, in futuro, alleggerire parte della domanda di litio. Queste promettono di affrontare le limitazioni degli attuali ioni di litio (rischio di incendio, limiti di approvvigionamento, costi per lunga durata) nei prossimi anni.
• I sistemi meccanici e termici svolgono il lavoro pesante per esigenze su larga scala e di lunga durata. Il pompaggio idroelettrico resta il gigante silenzioso, mentre innovatori come lo stoccaggio a gravità di Energy Vault e l’aria liquida di Highview portano innovazione nella fisica tradizionale, aprendo possibilità di accumulare gigawattora con semplici blocchi di cemento o aria liquida.
• L’idrogeno e le tecnologie Power-to-X collegano elettricità e combustibili, offrendo una via per accumulare energia verde in eccesso per mesi e alimentare settori difficili da decarbonizzare. L’idrogeno è ancora sfavorito in termini di efficienza complessiva, ma la sua molteplicità di usi e l’enorme capacità di stoccaggio gli conferiscono un ruolo cruciale per un futuro a zero emissioni nette energy-storage.news.
• Lo stoccaggio mobile nei veicoli elettrici sta rivoluzionando i trasporti e persino il modo in cui pensiamo all’accumulo di rete (con i veicoli elettrici che diventano risorse per la rete). La crescita di questo settore è un grande motore di innovazione tecnologica e riduzione dei costi che si riflette su tutto il comparto dell’accumulo.

Benefici in primo piano: Tutte queste tecnologie insieme permettono un sistema energetico più pulito, affidabile e resiliente. Aiutano a integrare le energie rinnovabili (superando la vecchia idea che eolico e solare siano troppo intermittenti), riducono la dipendenza dalle centrali a combustibili fossili di picco, forniscono energia di backup in caso di emergenza e abbassano i costi riducendo i picchi di prezzo dell’elettricità. Un accumulo strategicamente distribuito porta anche benefici ambientali – tagliando le emissioni di gas serra sostituendo generatori a gas/diesel e migliorando la qualità dell’aria (ad esempio, autobus e camion a batteria che eliminano i fumi diesel). Dal punto di vista economico, il boom dell’accumulo sta generando nuove industrie e posti di lavoro, dalle gigafactory di batterie agli impianti di elettrolizzatori per idrogeno e oltre.

Limitazioni e sfide: Nonostante i notevoli progressi, rimangono delle sfide. Il costo è ancora un fattore, soprattutto per le tecnologie più recenti – molte necessitano di ulteriore scalabilità e apprendimento per diventare competitive in termini di costi. Le politiche e la progettazione del mercato devono recuperare terreno: i mercati dell’energia devono premiare lo stoccaggio per tutta la gamma di servizi che offre (capacità, flessibilità, servizi ancillari). Alcune regioni mancano ancora di regolamenti chiari per aspetti come l’aggregazione delle batterie o il V2G, il che può rallentare l’adozione. Vincoli della catena di approvvigionamento per materiali critici (litio, cobalto, terre rare) potrebbero diventare problematici se non mitigati da riciclo e chimiche alternative. Inoltre, garantire la sostenibilità della produzione di sistemi di accumulo – minimizzando l’impatto ambientale dell’estrazione e della produzione – è fondamentale per mantenere la promessa dell’energia pulita.

La strada da percorrere nel 2025 e oltre probabilmente vedrà:

• Scalabilità massiccia: Il mondo è sulla buona strada per installare centinaia di gigawattora di nuovi sistemi di accumulo nei prossimi anni. Ad esempio, un’analisi ha previsto che le installazioni globali di batterie aumenteranno di 15 volte entro il 2030 enerpoly.com. I progetti su scala di rete stanno diventando più grandi (nel 2025 si stanno costruendo batterie da diverse centinaia di MW) e più diversificati (inclusi più sistemi da 8–12 ore).
• Sistemi ibridi: Combinare tecnologie per coprire esigenze diverse – ad esempio, sistemi ibridi batteria+supercondensatore sia per alta energia che per alta potenza hfiepower.com, oppure progetti che integrano batterie con idrogeno come visto in California e Germania energy-storage.news. Soluzioni “tutto incluso” garantiranno affidabilità (batterie per risposta rapida, idrogeno per la durata, ecc.).
• Focus sulla lunga durata: Si riconosce sempre più che le sole batterie da 4 ore non possono risolvere i periodi prolungati senza rinnovabili. Aspettatevi investimenti significativi e forse delle svolte nello stoccaggio di lunga durata (potremmo vedere il sistema ferro-aria di Form Energy funzionare su larga scala, o un progetto di batterie a flusso da oltre 24 ore di successo fuori dalla Cina). Governi come quello australiano stanno già discutendo politiche per supportare specificamente i progetti LDES (long-duration energy storage) energy-storage.news.
• Empowerment dei consumatori: Sempre più famiglie e aziende adotteranno sistemi di accumulo – direttamente (acquistando batterie domestiche) o indirettamente (tramite auto elettriche o schemi energetici di comunità). Le centrali virtuali (reti di batterie domestiche ed EV orchestrate tramite software) si stanno espandendo, dando ai consumatori un ruolo nei mercati dell’energia e nella risposta alle emergenze.

Per concludere, l’accumulo di energia nel 2025 è dinamico e promettente. Come afferma un rapporto, “L’accumulo di energia è fondamentale per la transizione energetica globale, consentendo l’integrazione delle fonti rinnovabili e garantendo la stabilità della rete.” enerpoly.com Le innovazioni e le tendenze evidenziate qui mostrano un settore che spinge i confini per rendere l’energia pulita affidabile 24/7. Il tono può sembrare ottimistico – e in effetti ci sono molti motivi per essere entusiasti – ma è basato su progressi reali: dai progetti da record già realizzati alle chimiche rivoluzionarie in laboratorio che ora si avviano verso la commercializzazione.

La rivoluzione dell’accumulo di energia è in corso, e il suo impatto sarà percepito da tutti – quando le tue luci rimarranno accese durante una tempesta grazie a una batteria di backup, quando il tuo tragitto sarà alimentato dal vento della notte precedente immagazzinato nella tua auto, o quando l’aria della tua città sarà più pulita perché le centrali di punta sono state dismesse. Le sfide restano, ma nel 2025 la traiettoria è chiara: l’accumulo sta diventando più economico, intelligente e diffuso, illuminando la strada verso un futuro energetico senza carbonio in cui potremo davvero contare sulle rinnovabili ogni volta che ne avremo bisogno.

Fonti:

• Wood Mackenzie – “Energy storage: 5 trends to watch in 2025” woodmac.comwoodmac.com
• International Hydropower Association – 2024 World Hydropower Outlook nha2024pshreport.com
• Enerpoly Blog – “Future of Energy Storage: 7 Trends” (IEA 2030 projection) enerpoly.com
• Energy-Storage.news – Vari articoli sugli sviluppi tecnologici:
  – I prezzi delle batterie agli ioni di litio scendono del 20% nel 2024 energy-storage.news
  – Nuovi sviluppi nelle batterie al sodio da CATL, BYD ess-news.comess-news.com
  – Rongke Power completa una batteria a flusso di vanadio da 700 MWh energy-storage.news
  – Progetto di accumulo a gravità Energy Vault in Cina energy-storage.news
  – Progetti Hydrostor A-CAES e prestito DOE energy-storage.news (e immagine energy-storage.news)
  – Highview Power: accumulo ad aria liquida da 2,5 GWh in Scozia energy-storage.news
  – Inizio lavori per il progetto pilota di batteria ferro-aria di Form Energy energy-storage.news
• Comunicato stampa Lyten – Campioni A di batteria litio-zolfo a Stellantis lyten.comlyten.com
• Electrek – Toyota conferma i piani per batterie allo stato solido (autonomia 750 mi) electrek.coelectrek.co
• PV Magazine/ESS News – CATL e BYD sulle batterie al sodio-ione ess-news.com
• Rapporto RFF – “Charging Up: State of U.S. Storage” (necessità di lunga durata secondo DOE) rff.org

(Tutti i link sono stati consultati e le informazioni verificate nel 2024–2025.)