Ges (Green Energy Storage), società fondata a Trento nel 2015 da Salvatore Pinto (che oggi ricopre la carica di presidente), progetta e sviluppa batterie a flusso per le applicazioni stazionarie ricorrendo ad una tecnica di tipo elettrochimico chiamato batteria a flusso, opra proposta nell’innovativa chimica di batteria idrogeno-manganese.
Il percorso di sviluppo aziendale inizia nel biennio 2015-2016 tramite un accordo di licenza con l’Università di Harvard per l’utilizzo di un brevetto basato sulla molecola Chinone. Nel 2017 GES dà vita a una campagna di crowdfunding da 1 milione di euro. Grazie ai fondi raccolti, la società realizza l’anno successivo il primo prototipo pre-commerciale di accumulatore a flusso, con una capacità compresa tra 2,5 kWh e 10 kWh. Nel 2019 GES lancia una seconda campagna di crowdfunding da 2,3 milioni di euro, creando nel 2020 un secondo prototipo commerciale.
Nel 2021 GES viene selezionata dalla Commissione europea e dal Ministero per le Imprese e il “Made in Italy” (all’epoca Ministero dello Sviluppo Economico) tra i soggetti coinvolti nel progetto IPCEI Batterie 2, dedicato alla ricerca e sviluppo di soluzioni innovative lungo l’intera catena del valore delle batterie, con un forte accento sulla sostenibilità ambientale. In quell’anno l’azienda deposita i primi due brevetti relativi all’attuale tecnologia: è l’avvio di un lungo percorso di brevettazione che porta GES ad aver depositato oggi 7 brevetti, oltre alle centinaia di segreti industriali che completano la proprietà industriale della Società. L’avvio del progetto IPCEI rappresenta una cesura tra la prima batteria a flusso basata sul brevetto di Harvard e la nuova batteria a idrogeno sviluppata al 100% da GES.
Nel 2022, Il Governo italiano, a seguito di un rigoroso processo di selezione condotto dalla Commissione europea, ha assegnato a GES una prima tranche di contributo pubblico di 53 milioni di euro (finanziamento IPCEI).) finalizzato allo sviluppo della propria tecnologia fino alla produzione su scala industriale secondo i principi dell’economia circolare.
Il percorso di sviluppo di GES prosegue con la validazione della tecnologia in scala di laboratorio nel 2023 e l’inizio delle attività su scala più grande che caratterizzano il 2024, anno nel quale GES rivela pubblicamente la propria chimica di base al manganese.
La Società sta ora entrando nella sua seconda fase di sviluppo: la fase di scale-up della tecnologia verso il livello di maturità tecnologica TRL 6 e l’avvio della strategia di ingresso sul mercato.
Nel gennaio 2025 si completa inoltre il finanziamento IPCEI: il MIMIT assegna ulteriori 8,5 milioni di euro che portano il contributo complessivo a 61,5 milioni di euro, pari a circa il 98,5% dei costi di progetto, consentendo di procedere fino alla prima applicazione industriale e successiva produzione e commercializzazione.
Matteo Mazzotta, amministratore delegato di GES, come è iniziato questo cammino delle batterie a flusso e soprattutto oggi a manganese?
Sì, la nostra batteria a manganese o meglio manganese idrogeno è di fatto una batteria a flusso, rimaniamo nella stessa famiglia delle batterie a flusso con le quali siamo partiti, quando avevamo iniziato con chimiche diverse. E’ stato un percorso importante di sviluppo che ci ha permesso di comprendere e capire come si arriva alla fine di un percorso di sviluppo prodotto. Oggi questa batteria è di fatto una batteria a flusso perché ha il suo serbatoio nel quale c’è il manganese, con una chimica depositata dove noi abbiamo depositato oltre sette brevetti. Il manganese sotto forma di sale disciolto in una soluzione acquosa con altri elementi ovviamente che fanno parte della nostra “ricetta magica” brevettata.
Come funziona il procedimento di carica e scarica della nuova batteria?
Il manganese in fase di carica reagisce producendo idrogeno, gas che viene stoccato in in bombole. L’energia viene quindi conservata sotto forma di idrogeno gassoso ne nel momento di scarica l’apparecchio attiva un’azione inversa di ossiriduzione dove l’idrogeno torna nello stato iniziale nel manganese.
Il cuore del sistema è una cella a combustibile?
Possiamo chiamarla una cella combustibile reversibile ma che funzione senza l’ossigeno. E’ uno stack che assomiglia ad una cella a combustibile, dove la reazione chimica è però diversa.
Che vantaggi dà la nuova batteria sviluppata da Ges?
Si tratta di un prodotto che mantiene la scalabilità delle batterie a flusso perché ovviamente lo stack quella parte della cella è indipendente rispetto alla parte dei serbatoi, quindi il rapporto energia-potenza cambia a seconda della necessità di accumulo e questo ha un grande vantaggio sul mercato. La batteria manganese-idrogeno di GES offre una densità energetica pari a circa tre volte quella delle migliori batterie al vanadio attualmente disponibili sul mercato, che oggi raggiungono valori intorno a 35 Wh/l. C’è poi il vantaggio quello di poter allungare la durata della batteria così da diminuire i costi per singolo kilowattora. Sostanzialmente così andiamo a soddisfare il mercato nella sua richiesta più impellente quello di avere batteria di lunga durata e con bassi costi operativi con una stabilità e sicurezza operativa molto più alta di quelle al momento esistenti.
Che altri vantaggi ha questa batteria?
C’è l’alto valore numero di cicli molto più alto (superiore a 10.000) rispetto a quelli a quelli del litio e in più non è soggetta a fenomeni di autoscarica rendendola un dispositivo ideale per i lunghi accumuli nel tempo cosa particolarmente importante in un contesto nel quale la produzione, la generazione di energia elettrica si affida sempre di più alle rinnovabili intermittenti rappresentando un meccanismo anche di stabilizzazione della rete di programmabilità di queste fonti.
Perché il manganese piuttosto che il più frequente litio?
Il manganese è una risorsa abbondante, classificata come il 12° elemento più comune nella crosta terrestre, con una catena di approvvigionamento a basso rischio grazie alla presenza di siti di estrazione distribuiti a livello globale. La filiera è solida, poiché il manganese è ampiamente utilizzato nella produzione dell’acciaio, riducendo significativamente il rischio di carenze di fornitura. A titolo di esempio, con la nostra batteria è sufficiente lo 0,02% della produzione mondiale annua di manganese per ottenere 1 GWh di capacità di accumulo, a fronte del 2% della produzione di litio o del 14% di quella di vanadio necessari per garantire la stessa capacità. Inoltre, circa il 9% del manganese proviene da processi di riciclo, a testimonianza della maturità e del livello di sviluppo dell’industria del riciclaggio.
Che costo di kilowatt di accumulo prevedete una volta raggiunto un’economia di scala?
Noi arriveremo sostanzialmente a 2 centesimi per kilowattora ciclo quindi parliamo di un costo per singolo ciclo di stoccaggio dimezzato rispetto a quello del litio, un valore che considera il ciclo intero della batteria, considerando tutti i costi dall’acquisto iniziale alla manutenzione e al riciclaggio finale a fine vita
I sali di manganese impiegati nella batteria che durata hanno?
Praticamente infinita perché di fatto la nostra chimica è rigenerabile. Stimiamo una vita utile anche di 25 anni durante i quali l’elettrolita non è soggetto a sostanziale degrado e nel caso abbiamo sviluppato tecniche per la sua rigenerazione.
Come avviene l’accumulo dell’idrogeno prodotto?
Avviene a pressione medio bassa di 200 bar – molto meno dei 700 bar di molte applicazioni commerciali, come quelle per l’automotive – in normali bombole commerciali e il livello di pressione individuato è quello ottimale tra capacità e ingombro dei serbatoi.
Come avete sviluppato la batteria?
Abbiamo sviluppato la batteria grazie al contributo fondamentale di partner come De Nora per elettrodi e catalizzatori e la gestione dell’idrogeno, le industrie Manica per lo sviluppo dei sali di manganese oppure di Rina per le certificazioni o del Fraunhofer Friburgo per l’ottimizzazione delle membrane o il basco Tekniker per il design della cella e dello stack, oltre alla Fondazione Kessler e alle università di Trento, Padova e Pisa e al supporto della provincia di Trento e al suo incubatore di Trentino Sviluppo.
Quando andrà sul mercato la nuova batteria?
Le prime installazioni avverranno già nel 2026, mentre il 2027 sarà l’anno per l’arrivo sul mercato, non appena avremo definito il partner industriale con cui avviare la produzione su larga scala.
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