Negli Stati Uniti, un consorzio guidato dai laboratori nazionali sta lavorando per portare le tecnologie avanzate per l’immagazzinamento delle batterie dalla ricerca alla produzione domestica. Il progetto, denominato Battery Manufacturing Accelerator (BattMan), mira a riunire laboratori nazionali, università e aziende per superare le barriere relative alla scalabilità delle nuove tecnologie batteristiche.
Le soluzioni di immagazzinamento delle batterie sono sempre più necessarie per le applicazioni che spaziano dalla rete elettrica ai centri di dati e ai veicoli elettrici, in un contesto in cui l’elettrificazione si diffonde nel settore industriale. Le batterie, infatti, presentano una densità energetica notevolmente inferiore rispetto ai combustibili come il petrolio, rendendo costante la ricerca di materiali più efficienti. Gli studiosi si concentrano inoltre sul miglioramento della sicurezza delle celle agli ioni di litio infiammabili, sulla riduzione dei costi di produzione, sull’accelerazione dei tempi di ricarica e sulla diminuzione della dipendenza da materie prime rare.
“I progressi che faremo oggi nella tecnologia di produzione delle batterie determineranno la sicurezza energetica e la competitività economica dell’America nei prossimi decenni,” ha affermato Audrey Robertson, segretario assistente all’Energia presso il Dipartimento dell’Energia (DoE), che supervisiona il programma.
Nonostante gli sviluppi continui di nuovi materiali e chimiche per batterie, molte tecnologie promettenti incontrano ostacoli nel passaggio dalla ricerca alla produzione commerciale. Per questo motivo, il BattMan combinerà intelligenza artificiale e produzione avanzata in un ecosistema di innovazione coordinato e guidato dai dati.
Il Pacific Northwest National Laboratory guida il consorzio, supportato dall’Oak Ridge National Laboratory, dall’Argonne National Laboratory e dal National Laboratory of the Rockies. Sono coinvolti anche partner accademici come l’Università di Washington, la Binghamton University, l’Università dell’Alabama, l’Arizona State University e l’Università del Michigan-Dearborn.
Il programma sta anche costruendo relazioni con produttori di batterie e materiali, con l’obiettivo di evitare problemi di fornitura di minerali critici individuando materiali per batterie in elementi più abbondanti e di provenienza domestica.
Il laboratorio ORNL contribuirà con il suo centro di ricerca e sviluppo dedicato alla produzione di batterie (Battery Manufacturing Facility – BMF) e prevede di sviluppare un banco di prova intelligente dotato di sensori avanzati, monitoraggio in tempo reale e analisi dei dati per sperimentare sia la produzione di elettrodi umidi che secchi.
BattMan introdurrà anche linee pilota autonome che integrano sistemi di monitoraggio e controllo intelligenti per migliorare la qualità del prodotto e ridurre la variazione nel processo di produzione. L’obiettivo è creare una piattaforma di produzione basata su intelligenza artificiale che identifichi le irregolarità nella produzione mentre si verificano e regoli i parametri autonomamente per prevenire difetti.
“Il BattMan Accelerator è esattamente il tipo di impegno nazionale coordinato che trasforma le scoperte scientifiche in vantaggi economici e di sicurezza energetica,” ha dichiarato Chins Chinnasamy, membro di spicco del personale R&D e responsabile del consorzio per ORNL.
Le organizzazioni interessate a far parte di BattMan possono visitare il sito del programma per ulteriori informazioni.
