Visione e Filosofia: L’Energia che Anima la Materia

Ispirato al concetto biblico di Neshamàh (il soffio vitale puro e incorruttibile che dà vita alla materia), il Progetto N.E.S.H.A.M.A.H. nasce per ridefinire il futuro dello stoccaggio energetico in Europa. Unendo la profondità della metafora teologica al massimo rigore dell’ingegneria chimica, il consorzio propone una tecnologia di nuova generazione basata su elementi abbondanti, sicuri ed ecologici (come il Sodio e le soluzioni acquose), liberando l’industria dalla dipendenza dal Litio e dalle materie prime critiche.

L’Innovazione Tecnologica (30 Brevetti Proprietari)

Il cuore del progetto è protetto da un portafoglio di 30 brevetti industriali sviluppati per superare i limiti tradizionali di densità energetica, velocità di ricarica e ciclabilità:

• Elettroliti Acquosi e Sicurezza (WIS): Utilizzo di soluzioni Water-in-Salt ultra-concentrate che garantiscono zero infiammabilità, elevata stabilità e sostenibilità ambientale.
• Materiali Avanzati e Nanostrutture: Anodi 3D in schiuma di Sodio (Na foam) e rivestimenti bidimensionali in MXene per prevenire il degrado ed eliminare la formazione di dendriti.
• Manifattura Scalabile (Sol-Gel & SSR): Processi di sintesi a stato solido ed in fase liquida a basso consumo energetico per catodi ad altissima capacità specifica.

Target e KPI Prestazionali di Rilievo

• Ricarica Ultra-Rapida: Completa in soli 2,5 minuti.
• Densità Energetica: Superamento dei 1000 Wh/Kg a livello di sistema avanzato.
• Ciclo di Vita Eccezionale: Oltre 2 milioni di cicli di carica/scarica, abbattendo drasticamente il costo livellato dell’energia (LCOE).
• Risposta di Rete Istantanea: Soli 2 millisecondi per la stabilizzazione della rete elettrica.
• Capacità Specifica Catodica (CSP): > 1900 F/g.

Modello Industriale Distribuzione “Hub & Spoke”

Superando i rischi e i costi di capitale delle “Gigafactory centralizzate”, NESHAMAH adotta un modello federato e flessibile:

1. Consorzio Centrale (Hub): Dedicato alla ricerca avanzata, validazione chimica e prototipazione rapida.
2. Produzione Distribuita (Spoke): La produzione di massa viene delocalizzata nei singoli Stati membri dell’UE in base alle specializzazioni e agli interessi di mercato dei partner locali (BESS per reti stazionarie, Automotive ibrido, Aerospaziale).

Impatto Sociale e Geopolitico per l’Europa

• Preservazione del Capitale Umano: Piattaforma di salvaguardia, riqualificazione e ricollocazione per ingegneri, chimici e tecnici specializzati provenienti dalle recenti crisi del settore batterie in Europa.
• Sovranità Tecnologica: Indipendenza dalle decisioni e dal monopolio delle catene di approvvigionamento extra-europee.
• Sostenibilità e Transizione Ecologica: Riduzione significativa di solventi tossici e polimeri fluorurati.

Inquadramento nei Programmi Europei

NESHAMAH è configurato per rispondere ai requisiti strategici delle iniziative Horizon Europe:

• BATT4EU + IAM4EU (RIA): Materiali avanzati, elettrochimica e concetti di nuova generazione (TRL 3-5).
• BATT4EU + Made in Europe (IA): Manifattura avanzata, linee pilota e scale-up industriale (TRL 5-7).

1. Il Progetto

Il progetto NESHAMAH si posiziona all’avanguardia della ricerca europea sui sistemi avanzati di accumulo energetico per la mobilità sostenibile.

Nato per superare i limiti strutturali delle attuali batterie al litio in termini di velocità di ricarica, vita utile, sicurezza chimica e sostenibilità delle materie prime, NESHAMAH integra materiali avanzati nanostrutturati, supercondensatori ad alta energia ed elettroliti acquosi di nuova generazione in un’architettura ibrida ad altissime prestazioni.

2. Innovazione e Tecnologie Core

La tecnologia al centro del progetto NESHAMAH si fonda su tre pilastri scientifici e industriali:

• Supercondensatori EDLC ad Alta Energia: Utilizzo di MXene (carburi/nitriti 2D di metalli di transizione) e grafene funzionalizzato per gli elettrodi, garantendo un’elevata densità di potenza (kW/kg) e una densità energetica senza precedenti (Wh/kg).
• Elettroliti Sicuri ed Eco-compatibili: Sviluppo di formulazioni acquose superconcentrate Water-in-Salt (WiS) e gel/solidi. Questi elettroliti sono intrinsecamente non infiammabili, eliminano i rischi di thermal runaway e riducono i costi rispetto ai solventi organici tradizionali.
• Sistema Ibrido HESS (EDLC + Sodio-Ione): Integrazione intelligente tra celle EDLC (per i picchi di potenza, accelerazione e recupero in frenata) e batterie Sodio-Ione (Na-ion) per l’energia di crociera. Gestito da un algoritmo di Energy Management System (EMS) predittivo, il sistema estende la vita utile complessiva oltre i 10 anni o 300.000 km.

3. Obiettivi e Impatti Strategici

• Ciclabilità Estrema: Oltre 100.000 cicli di carica/scarica per le celle EDLC con degradazione minima.
• Sostenibilità Ambientale: Riduzione del 30–40% dell’impronta carbonica (LCA) rispetto alle tradizionali batterie al litio.

• Autonomia Strategica Europea: Azzeramento della dipendenza da metalli critici e rari (come Litio e Cobalto), impiegando materie prime abbondanti e reperibili all’interno della catena del valore europea (Critical Raw Materials Act).
• Validazione Automotive: Test e validazione completa su veicolo dimostratore reale in condizioni operative.

4. Consorzio Europeo

Per garantire il passaggio dalla ricerca di laboratorio alla scala industriale, NESHAMAH riunisce un consorzio bilanciato di 14 partner di primaria eccellenza distribuiti in 8 Paesi europei:

• Coordinatore di Progetto: H2 ENGINEERING Srls (Italia)
• Centri di Ricerca e Università: CEA-Liten (Francia), Fraunhofer ICT (Germania), VTT (Finlandia), Uppsala University (Svezia), KIT / Helmholtz Institut Ulm (Germania), Politecnico di Milano (Italia).
• Partner Industriali, PMI e OEM Automotive: Stellantis Europe, Valeo, Solvay, Skeleton Technologies, Altris AB, CIDETEC, BMZ GmbH.

5. Puglia Innovation Hub: Il Laboratorio di Prototipazione

Nell’ambito dello sviluppo operativo del progetto, H2 ENGINEERING Srls promuove l’attivazione di un centro di ricerca e laboratorio di prototipazione industriale situato in Puglia, all’interno della ZES Unica del Mezzogiorno.

Dotato di ambienti controllati (Clean Room ISO 7), ciclatori ad alta corrente e linee di assemblaggio pilota, il laboratorio è dedicato alla sintesi di elettroliti, alla produzione degli elettrodi e alla fabbricazione prototipale delle celle avanzate SSR V4, contribuendo concretamente all’attrattività tecnologica e all’occupazione qualificata del territorio.