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Le batterie per i veicoli elettrici potrebbero richiedere un’enorme quantità di “oro bianco” da qui al 2050. A meno che non cambino le nostre abitudini e, di conseguenza, le nostre esigenze sul tema della mobilità. Ne ha parlato nel dettaglio uno studio sulle prospettive degli Stati Uniti

Di Daniele Pansardi

Vogliamo più elettrico, un’aria più pulita nelle nostre città, meno inquinamento e maggiore rispetto per le risorse del nostro pianeta. Ma come si intrecciano fra di loro questi desideri? E a che costo? Sono domande legittime in un periodo storico in cui la discussione sulle attuali e le prossime forme di trasporto pubbliche e private hanno uno spazio sempre più ampio in politica, tra i media e in generale tra le persone.

Una delle questioni fondamentali attorno alla transizione ecologica e all’elettrificazione di un parco veicoli, per esempio, è l’estrazione del litio per le batterie e il modo in cui quest’attività può conciliarsi con il raggiungimento dell’obiettivo zero emissioni nei prossimi anni. Secondo l’IEA (Agenzia internazionale dell’energia), la domanda di litio aumenterà di 40 volte rispetto a quella attuale entro il 2040, per via della spinta generata dal mercato dell’elettrico. Stime che però potrebbero dover essere riviste, specialmente se si tengono conto delle abitudini e delle tendenze ben consolidate in alcuni Paesi.

Prendiamo gli Stati Uniti, per esempio. I trasporti sono la principale fonte di emissioni di CO2 negli USA, ragion per cui una decarbonizzazione del settore sarebbe cruciale nell’ottica di contrasto all’attuale crisi climatica. Alcuni Stati come New York e la California vieteranno la vendita di auto endotermiche dal 2035, mentre l’Inflation Reduction Act del 2022 ha previsto importanti investimenti federali nell’elettrificazione dei trasporti. Un aspetto chiave, tuttavia, è rappresentato proprio dall’eventuale impennata nella richiesta di quello che viene definito come “oro bianco”.

Electric car lithium battery pack and power connections

Una questione fondamentale

Se proiettassimo la domanda odierna di veicoli elettrici fino al 2050, infatti, il fabbisogno di litio del solo mercato statunitense aumenterebbe del triplo rispetto a quello attualmente prodotto per l’intero mercato globale. Il motivo è presto spiegato. Le strade statunitensi sono popolate soprattutto da veicoli elettrici di grossa taglia, che dominano il mercato e richiedono delle batterie due o tre volte più grandi rispetto a quelle che si trovano nelle auto più piccole. Per restare al passo del trend di oggi, insomma, servirebbe un’ulteriore espansione dell’attività mineraria, con i relativi costi a carico dell’ambiente e dei pochi Paesi in cui si concentrano le estrazioni (Australia, Cile, Cina e Argentina in primis): inquinamento, esaurimento di falde acquifere, perdita di biodiversità o minacce all’integrità culturale di popolazioni indigene. A porre la questione è uno studio portato avanti dal Climate and Community Project e dalla University of California – Davis, dal titolo già molto eloquente: Achieving Zero Emissions with More Mobility and Less Mining. Il report parte da un assunto: gli Stati Uniti possono raggiungere il traguardo delle zero emissioni nei trasporti entro il 2050 a prescindere dalle modalità di trasporto degli americani. Le loro scelte, tuttavia, saranno essenziali per determinare quanto litio sarà servito a rendere il Paese più “elettrificato”. Partendo da qui, i ricercatori hanno creato un modello per confrontare quanto materiale sarà necessario per l’obiettivo zero emissioni nel settore dei veicoli privati (automobili, camion e SUV) secondo quattro diversi scenari.

new york in rush

I quattro scenari

Scenario 1

L’attuale sistema di trasporto privato rimane immutato, così come la percentuale di auto di proprietà e il loro utilizzo.

Scenario 2

Un maggior numero di persone cambia le proprie abitudini, cercando di essere meno dipendenti dall’auto e di trovare più alternative. Il dato sul trasporto privato si attesta sugli stessi livelli di una città europea, dove nel frattempo le politiche pubbliche e le infrastrutture facilitano un cambio delle abitudini tra i cittadini.

Scenario 3

Ai cambiamenti riportati nello scenario 2 si aggiunge una riduzione nello sfruttamento del suolo per le attività estrattive. La popolazione urbana aumenta e muoversi con un’auto di proprietà diventa meno conveniente, mentre è più preferibile utilizzare mezzi pubblici o mobilità alternativa. Il trasporto pubblico, inoltre, diventa meno dipendente dalle batterie e più legato a un’alimentazione elettrica con linea aerea, come per i filobus.

Scenario 4

I cambiamenti degli scenari 2 e 3 sono ancor più drastici. Le persone si spostano con i mezzi pubblici, in bicicletta o a piedi in misura molto maggiore, e vivono perlopiù in contesti urbani dove le distanze sono molto più ridotte.

Ma non solo. Oltre alla necessità di ridurre la dipendenza dal trasporto privato e la dimensione delle batterie, la ricerca sottolinea l’importanza di massimizzare il più possibile il riciclo del litio, le cui attività estrattive sono comunque considerate fondamentali. È l’intensità con cui avvengono che, secondo i ricercatori, non dovrebbe essere data per scontata.

I risultati dello studio

La ricerca ha stimato la quantità di litio necessaria tra il 2020 e il 2050 per ciascuno dei quattro scenari. Il modello è stato costruito attorno alla flotta di veicoli privati presenti al momento e, tenendo presente questo dato, è stata indicata la possibile domanda di materiale in base alle dimensioni, alla durata e alle proprietà chimiche di una singola batteria. Uno degli altri parametri considerati è quello della capacità delle batterie, che negli Stati Uniti è passata da una media di 35 kWh nel 2012 ai 70 nel 2021. A questo proposito, sono state inserite quindi anche delle variabili legate alle capacità delle batterie che saranno utilizzate per ciascuno dei quattro scenari: small (con una media di 53,5 kWh), medium (media di 76,75 kWh) e large (122,5 kWh).

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I risultati dimostrano che sia l’aumento della disponibilità di altre forme di trasporto sia il cambiamento nella progettazione dei veicoli elettrici (ovvero la riduzione delle dimensioni della batteria) possono influenzare in modo significativo la domanda cumulativa di litio e del materiale necessario per produrle. Se dovesse restare lo status quo (scenario 1 + batterie di media capacità), la quantità di litio estratta nel 2050 sarebbe di 306 mila tonnellate. Aumentando solo la capacità a 150 kWh, la proiezione aumenterebbe del 58%. Se considerassimo il miglior scenario possibile con una produzione media di batterie di 70 kWh, invece, il risparmio di litio rispetto allo status quo sarebbe del 67%. Aggiungendo la variabile delle batterie da 35 kWh, il valore salirebbe al 74%. Prendendo come base questi risultati, i ricercatori hanno concluso che le soluzioni per contenere la domanda di litio in futuro sarebbero quattro: la riduzione della dipendenza da veicoli privati, la maggiore densità della popolazione nelle aree suburbane e una capacità delle batterie diminuita che vada a braccetto con la maggiore efficienza dei veicoli. Secondo i ricercatori, meno auto in circolazione porterebbe a nuove opportunità di pianificazione urbana, che possano dare precedenza alla costruzione di una comunità piuttosto che ai veicoli personali. Allo stesso tempo, sarebbe essenziale tenere conto anche del design dei veicoli del futuro, che come detto influenzano direttamente la dimensione delle batterie. E quindi le attività estrattive di litio. La transizione verso i trasporti elettrificati, come sappiamo, è essenziale per la decarbonizzazione. Sarà più rapida e più globale se gli Stati Uniti si muoveranno in modo massivo, per tracciare una strada politico-economica che possa poi essere d’ispirazione per altre realtà.

Il modello dei ricercatori vuole indicare una strada che sia realmente più ecologica, non solo nel prodotto finale ma anche lungo tutta la filiera produttiva. Non è in ogni caso esente da limiti, a partire dall’eventualità che il progresso tecnologico possa migliorare significativamente le batterie nella loro efficienza. Per cambiare radicalmente il sistema dei trasporti statunitense (e dunque un pezzo della loro cultura) non sarebbero sufficienti leggi o riforme politiche, ma bisognerebbe auspicare un movimento collettivo di presa di coscienza dal basso, che porti le persone a modificare con il tempo le proprie abitudini.

In apertura: le Salinas Grandes nella provincia di Jujuy, nel nord dell’Argentina