Batterie per emobility: l’importanza della circolarità nel futuro della mobilità elettrica

È possibile pensare a un futuro sostenibile e circolare per le batterie per l’emobility. Innanzitutto è bene sgombrare qualche dubbio, specie dopo che un noto programma d’inchiesta tv ha generato dubbi sull’effettivo impatto delle batterie per i veicoli elettrici, destinate a una crescita significativa negli anni.

È vero, il loro numero aumenterà. Statista prevede che la loro richiesta crescerà sensibilmente nei prossimi anni, passando da un mercato globale da 26 miliardi di dollari nel 2021 a 66,24 miliardi di dollari nel 2027.

Seppure l’aumento della domanda di batterie per la mobilità elettrica spinga la domanda di materiali critici, è bene segnalare – come mettono in luce i dati IEA – che nel 2022, circa il 60% della domanda di litio, il 30% di cobalto e il 10% della domanda di nichel era destinata alle batterie per veicoli elettrici.

Quindi, sebbene il litio abbia una percentuale importante nel campo delle batterie per le automobili elettriche «il cobalto e nichel hanno un ruolo minoritario», ha evidenziato Alessandro Abbotto, professore di Chimica all’Università di Milano-Bicocca nel corso di un recente convegno a KEY.

Batterie per emobility: litio, nichel e cobalto. Occorre fare chiarezza

Il nichel rientra tra le materie prime strategiche dalla Commissione Europea, il cobalto tra le materie critiche.

«È vero che si assiste a un trend di crescita che vedrà le batterie per emobility pesare sul totale, tuttavia la richiesta di batterie NMC (nichel manganese cobalto) registra una domanda in diminuzione, mentre stanno emergendo delle batterie di nuova generazione, giunte già nel 2021 e a fine 2022 le batterie LFP (litio-ferro-fosfato) in cui sono assenti sia il nichel che il cobalto, registrano un trend di richiesta in continuo aumento, costituendo già nel 2022 il 30% della domanda». Le LFP hanno diversi vantaggi: innanzitutto sono più economiche e più sicure. Paese leader di questo mercato è la Cina, che ne controlla il 95% del mercato. «Il 95% degli autocarri costruiti in Cina già nel 2022 montavano batterie LFP per cui in realtà questo è il trend» ha aggiunto Abbotto.

Il litio è però il “cuore” delle batterie per l’emobility. Sulla disponibilità di questo materiale ne ha parlato Nicola Armaroli, chimico, dirigente di ricerca del CNR e membro della Accademia Nazionale delle Scienze:

«innanzitutto bisogna distinguere tra risorse e riserve. Le risorse rappresentano la quantità di un certo minerale stimata sulla Terra sulla base di diversi studi. Le riserve sono quelle effettivamente sfruttabili oggi con le tecnologie disponibili e nelle condizioni economiche attuali. In termini di risorse di litio, rispetto a dieci anni fa il quantitativo è raddoppiato: siamo a 105 milioni di tonnellate. Per quanto riguarda, invece, le riserve stimate effettivamente sfruttabili si parla di circa 30 milioni di tonnellate. Per una macchina si stima ne servano circa circa otto kg. Con le riserve attuali si potrebbero produrre circa 4 miliardi di automezzi leggeri; attualmente si contano complessivamente 1,3 miliardi di automobili in circolazione». Pur essendo un discorso teorico, in ogni caso «le quantità sfruttabili di litio potrebbero abbondantemente rendere elettriche tutte le automobili. Quindi al momento non ci sono particolari preoccupazioni sulla disponibilità».

Inoltre, ha evidenziato lo stesso Armaroli, la legislazione sta cambiando, in Europa innanzitutto, con ottime prospettive per il riciclo dei materiali, che favoriranno la possibilità di contare su batterie sempre più circolari.

Le batterie per il futuro: sempre più circolari

Sul futuro delle batterie per emobility ha parlato anche Silvia Bodoardo, docente del Politecnico di Torino e coordinatrice dell’ Electrochemistry Group, attivo su diversi progetti europei di ricerca inerenti le batterie Li-Ion e sullo studio e progettazione di nuovi materiali per diverse tipologie di generatori di energia elettrochimica. «I sistemi NMC sono in forte evoluzione ed è bene dire che, pur contenendo nichel, manganese, cobalto, le percentuali di questi elementi all’interno della cella sono variati nel tempo. All’inizio si è partiti con una percentuale equivalente (33% di nichel, 33% di cobalto 33% di manganese); oggi si assiste a sistemi costituiti da 80% di nichel, 10% di cobalto e 10% di manganese. Quindi, la quantità di contenuto di cobalto sta progressivamente diminuendo».

Nel futuro le batterie agli ioni di litio avranno ancora da dire, intanto perché da quando sono comparse sul mercato trent’anni fa hanno vissuto uno sviluppo velocissimo. «Di sicuro una forte tendenza è quella che va verso sistemi che promettono densità di energia molto più elevate, per esempio quelle al litio-zolfo o litio-ossigeno, non contenendo nessun metallo. Lo zolfo, tra l’altro, è un elemento derivante dagli scarti del petrolio e c’è un grande bisogno di riciclarlo». Sarà poi da comprendere anche il futuro delle batterie agli ioni di sodio.

Uno dei temi su cui sarà importante investire nei prossimi anni, secondo Bodoardo, riguarda la produzione e il riciclo delle batterie. Occorrerà quindi puntare molto sull’industria chimica su cui l’Italia era molto forte: si aprono così grandi margini per il recupero delle batterie Li-Ion, considerando il volume di batterie prodotte e dismesse nei prossimi anni.

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