L'Europa ha fatto grandi scommesse nel settore delle batterie negli ultimi anni e ha collezionato un paio di clamorosi fallimenti. Sia la svedese Northvolt che la norvegese Morrow hanno presentato istanza di fallimento, e in Europa serpeggia la paura che il continente abbia perso un altro cambio di paradigma tecnologico. Con sempre più trasporti e industrie che passano dai combustibili fossili all'elettricità, le batterie saranno probabilmente un business in crescita. Ma i tempi lunghi per portare nuovi prodotti sul mercato, uniti a una concorrenza spietata, soprattutto dalla Cina, significano assumersi un rischio considerevole.

Potrebbe la risposta trovarsi a una scala quasi inimmaginabilmente piccola? Un numero crescente di investitori e ricercatori lo pensa. Un singolo nanometro è un miliardesimo di metro, ma è a quel livello che viene svolto alcuni dei lavori più decisivi. "Se riesci a far funzionare questo, tocca così tanti settori [ma] è un business rischioso", afferma Christian Rood, amministratore delegato dell'azienda tecnologica olandese LeydenJar.

Prende il nome da un precursore settecentesco delle celle elettriche, LeydenJar utilizza una tecnica nota come deposizione al plasma per realizzare un anodo più leggero ed efficiente - un componente essenziale di tutte le batterie. Il silicio è un materiale altamente efficace ed economico da usare negli anodi, ma il silicio puro si espande e si contrae mentre la batteria funziona e viene ricaricata, il che lo fa incrinare. Tuttavia, usando la deposizione al plasma, LeydenJar può - strato dopo strato minuscolo - realizzare una foglia di silicio puro ultra-sottile che resiste alle incrinature, consentendo un aumento significativo della durata della batteria, della velocità di ricarica e della densità energetica (fino al 50%, secondo LeydenJar). "Dove normalmente un anodo di silicio puro si disintegrerebbe, [questo] rimane stabile, quindi è stata un'invenzione meravigliosa", dice Rood. "Affrontiamo il collo di bottiglia nella batteria."

La produzione su scala commerciale inizierà alla fine del 2026, ma ci sono voluti 10 anni per arrivare a questo punto - la definizione stessa del tempo e degli investimenti richiesti per le cosiddette innovazioni Deep Tech. Non è un caso che la fabbrica di LeydenJar si trovi nella città olandese di Eindhoven - patria di ASML e di altri importanti attori dell'industria dei chip per computer. "Molte persone parlano teoricamente di ecosistemi; posso dirvi che questa è una delle nostre fonti di vantaggio competitivo", afferma Rood. "È davvero l'incrocio tra semiconduttori e batterie che ci rende diversi - una volta dimostrato il principio in laboratorio, l'industrializzazione richiede di lavorare con la tecnologia dei semiconduttori e i fornitori. Ciò comporta molti rischi, ma anche molte opportunità in termini di brevetti, in termini di protezione di tutta la proprietà intellettuale. E questo è molto più difficile da fare negli Stati Uniti o in Cina."

Nei Paesi Bassi e in Europa più in generale ci sono molteplici piccole start-up Deep Tech che cercano di sviluppare la nanotecnologia nel mercato delle batterie. Una di queste è Powall, una start-up nella città olandese di Delft che sta sviluppando attrezzature su scala commerciale per il rivestimento nanometrico delle polveri che sono le materie prime delle batterie odierne. Anche in questo caso, la scala è minuscola, e ancora una volta la tecnica è nata nell'industria dei semiconduttori. I singoli granuli di polvere sono misurati in micrometri, i rivestimenti in nanometri - vengono applicati usando una tecnica nota come deposizione a strati atomici.

Roderik Colen, CEO di Powall, mi dice che il sistema offre molteplici opportunità per regolare e migliorare le prestazioni delle batterie odierne. "La tua batteria funziona meno bene di prima dopo averla usata migliaia di volte - quel degrado o invecchiamento può essere rallentato quando usi un rivestimento nanometrico", spiega Colen. "Puoi avere un entusiasmante nuovo materiale con una capacità maggiore o una ricarica rapida, tutti questi nuovi sviluppi. Tipicamente hanno un elemento che è molto buono, ma soffrono sul lato della durabilità." E questo significa che non saranno mai un prodotto commerciale. "È qui che entriamo in gioco noi, per dare loro il rivestimento protettivo per abilitare efficacemente questi nuovi materiali."

Le polveri e il rivestimento sono trasportati da gas e messi insieme