Battery circularity for community shared energy storage system: the new city-district of Dietenbach in Freiburg, Germany

Nei decenni a venire, il mondo affronta un crescente ammasso di un tipo molto specifico di rifiuto: le batterie delle auto elettriche. Man mano che milioni di veicoli raggiungono la fine della loro vita utile, i loro pacchi batteria dovranno essere gestiti. Per molto tempo, l'attenzione si è concentrata sul portare le persone ad acquistare queste auto e sul costruire le strade e le stazioni di ricarica di cui hanno bisogno, ma meno attenzione è stata prestata a ciò che accade quando le batterie non sono più abbastanza buone per alimentare un veicolo. È qui che entra in gioco l'idea di una "seconda vita". Proprio come un libro usato può trovare un nuovo lettore, una batteria d'auto ritirata può ancora contenere una quantità significativa di energia, mantenendo spesso circa l'ottanta per cento della sua capacità originale. Invece di scomporre immediatamente questi pesanti pacchi per i loro materiali grezzi, il che è energivoro e costoso, possono essere riutilizzati per immagazzinare elettricità per case e quartieri. Questo approccio, noto come circolarità delle batterie, mira a mantenere queste preziose risorse in uso il più a lungo possibile, riducendo la necessità di estrarre nuovi minerali e abbassando l'impatto ambientale complessivo dei nostri sistemi energetici.

Un ricercatore, Arian Mahzouni dell'Università di Oslo, ha esaminato da vicino come questo concetto potrebbe funzionare in un contesto reale, concentrandosi su un nuovo quartiere chiamato Dietenbach a Friburgo, in Germania. Quest'area viene costruita da zero come modello di vita sostenibile, progettata per ospitare fino a 16.000 persone entro l'anno 2040. I pianificatori urbani hanno già mappato una vasta rete di pannelli solari su tetti e pareti, prevedendo di generare un enorme surplus di elettricità pulita, specialmente durante i caldi mesi estivi. Tuttavia, generare energia è solo metà della battaglia; il quartiere ha bisogno di un modo per immagazzinare quell'energia in eccesso per l'uso notturno o durante le giornate nuvolose. Lo studio di Mahzouni indaga se le batterie usate delle auto elettriche potrebbero essere la soluzione, specificamente quando utilizzate in un sistema di "accumulo di energia condiviso dalla comunità". In questo modello, invece di far acquistare e mantenere la propria costosa batteria a ogni singola famiglia, il quartiere condivide un'unità di stoccaggio centrale e di grandi dimensioni. Questo approccio condiviso permette a molte famiglie di mettere insieme le proprie risorse, abbassando il costo per tutti e rendendo più facile gestire il flusso di elettricità.

La ricerca suggerisce che l'uso di queste batterie di seconda vita in un contesto comunitario offra una via pratica ed economica per il futuro. Riutilizzando le vecchie batterie delle auto, il quartiere potrebbe evitare gli alti costi di acquisto di nuovi sistemi di accumulo e, al contempo, ritardare la necessità di riciclare immediatamente i materiali. Lo studio evidenzia che la struttura sociale di Dietenbach è particolarmente adatta a questo tipo di progetto. La città di Friburgo ha una forte storia di gruppi abitativi collaborativi e cooperative, dove i vicini lavorano insieme per costruire e gestire i propri spazi abitativi. Questi gruppi, come la cooperativa "Biennestock" e il gruppo edilizio "FreiRäume", si stanno già formando per pianificare il nuovo distretto. Poiché questi gruppi sono progettati per prendere decisioni collettive, essi forniscono una piattaforma naturale per la gestione di un sistema di batterie condiviso. I ricercatori hanno scoperto che questi gruppi comunitari potrebbero agire come vettori per questa nuova tecnologia, trasformando il quartiere in un polo energetico autosufficiente dove i residenti producono, immagazzinano e condividono la propria elettricità.

Tuttavia, il percorso per rendere tutto ciò una realtà non è privo di ostacoli significativi. Lo studio sottolinea che, sebbene la tecnologia e i gruppi sociali siano pronti, le regole e le normative non lo sono ancora del tutto. Una delle sfide più grandi è la sicurezza. Poiché queste batterie sono state utilizzate nelle auto, hanno storie diverse; alcune potrebbero essere state guidate con intensità, altre con dolcezza, e altre ancora potrebbero essere state esposte a temperature estreme. Senza un insieme chiaro e uniforme di standard per testare e certificare queste batterie usate, esiste il rischio di incendi o malfunzionamenti, specialmente quando sono raggruppate in un'unità di stoccaggio di grandi dimensioni. Attualmente, non esiste un unico regolamento globale che ci dica esattamente come valutare una batteria usata per garantire che sia sicura per una seconda vita. I ricercatori sostengono che, prima che questi sistemi possano essere ampiamente adottati, i governi e i leader del settore debbano concordare linee guida comuni per la raccolta, il trasporto e il test di queste batterie. Senza tali standard, i potenziali rischi per la sicurezza potrebbero spaventare investitori e residenti allo stesso modo.

Un altro ostacolo importante identificato dallo studio è la questione di chi possa partecipare. Sebbene la città di Friburgo abbia piani ambiziosi per il nuovo distretto, inclusa l'obiettivo che la metà delle unità in affitto siano alloggi sociali accessibili, la realtà dei costi di costruzione minaccia di escludere proprio le persone che ne beneficerebbero di più. I prezzi del terreno per la prima fase di costruzione sono già estremamente alti e l'affitto previsto per i futuri inquilini è significativamente superiore alla media locale. Ciò crea una situazione in cui i residenti economicamente svantaggiati, che potrebbero fare affidamento su un progetto energetico comunitario per ridurre le proprie bollette, potrebbero semplicemente essere esclusi dal quartiere per motivi economici. Se solo i residenti più abbienti possono permettersi di vivere a Dietenbach, il sistema di accumulo energetico condiviso dalla comunità rischia di diventare una caratteristica di lusso piuttosto che uno strumento di inclusione sociale. Lo studio avverte che, senza una particolare attenzione a queste barriere economiche, il progetto potrebbe fallire nel raggiungere il suo obiettivo di una transizione energetica giusta e sostenibile.

Infine, l'articolo conclude che il progetto Dietenbach possiede gli ingredienti per avere successo, ma necessita di un quadro più solido per tenerli insieme. Lo spazio fisico è progettato per questo, l'energia solare è abbondante e i gruppi sociali si stanno formando. Ciò che manca è un approccio politico coordinato che affronti la sicurezza delle batterie usate e garantisca che i benefici di questo nuovo sistema energetico siano condivisi da tutti i residenti, non solo dai più ricchi. I ricercatori suggeriscono che i governi nazionali debbano intervenire con incentivi, come sgravi fiscali o sovvenzioni, per sostenere la raccolta e l'uso sicuro di queste batterie di seconda vita. Enfatizzano inoltre la necessità di un insieme unificato di standard che dia fiducia sia all'industria che al pubblico. Se questi pezzi si incastrano, il quartiere di Dietenbach potrebbe servire come un potente esempio per il resto del mondo, mostrando come una città possa trasformare un potenziale problema di rifiuti in una fonte di energia pulita e condivisa. Lo studio non afferma che questo sia già stato risolto, ma piuttosto che è una direzione praticabile e necessaria per il futuro, a condizione che le sfide sociali e normative siano affrontate con la stessa creatività di quelle tecniche.