Già a partire dal 2021, la crisi delle forniture dei microprocessori e delle materie prime e il loro conseguente e imprevedibile aumento di prezzo, ha richiesto e tuttora richiede lo sviluppo di soluzioni intelligenti necessarie per trovare valide alternative e quindi provvedere alla sostituzione dei componenti ad oggi considerati critici.
La rapida validazione di soluzioni alternative, con prove funzionali accelerate, dovrà essere una delle attività strategiche principali di ogni industria al fine di trovare componenti utili a migliorare l’impatto ambientale e fronteggiare le instabili forniture di Paesi lontani, evitando dunque i fermi linea e migliorando l’impronta ecologica della produzione.
La mobilità sostenibile moderna è in grado di garantire la produzione di veicoli sempre meno inquinanti grazie a sofisticati e complessi dispositivi di trattamento dei gas, oltre all’ibridizzazione, all’elettrificazione e allo sviluppo di nuovi veicoli full-electric. La crescente complessità tecnologica sta provocando, infatti, un generale aumento dei prezzi dei componenti elettronici e delle materie prime necessarie a produrli, dai semiconduttori finiti al litio, cobalto, rame e alluminio. Di conseguenza, l’industria dovrà reagire cercando continuamente materiali migliori, più sicuri, ecologici ed economici, grazie al lavoro e all’impegno di centri di ricerca e consulenza come Reinova.
Batterie al litio o al sodio?
L’esempio del litio è clamoroso: è un metallo che si trova ad oggi in ogni batteria ricaricabile per smartphone, tablet e anche per i veicoli elettrici. Tuttavia, la possibile carenza di capacità estrattiva mineraria del litio può mettere a dura prova le future forniture in tutti i settori applicativi di questo metallo, presente soprattutto in Australia, Cile e Bolivia.
In realtà, sembra che esistano già alternative al litio come il sodio, componente estratto dal sale marino e dal cloruro di sodio, ma sembra che siano necessari alcuni anni per avviare una produzione in massa di batterie con questo elemento.
L’innovazione tecnologica è cruciale
In realtà, un’innovazione tecnologica che potrebbe sopperire alla mancanza di materie prime necessarie per la produzione di batterie ricaricabili esiste già: con la recente ricarica ad 850V, di fatto si possono aggiungere circa 100 km di autonomia al veicolo elettrico in soli 5 minuti di ricarica, sopperendo quindi a batterie più piccole, più economiche ma anche più leggere da trasportare. Ciò renderebbe i mezzi elettrici più efficienti e in grado di consumare meno energia per supportare un peso notevole delle batterie, attualmente ancora troppo grandi.
Infatti, il motivo principale per cui vengono istallate batterie al litio di grandi dimensioni nelle attuali auto elettriche è forse ricollegabile a una ricerca di autonomia simile ai veicoli con propulsione endotermica diesel o benzina. Ciò, se da una parte potrebbe soddisfare una necessità del cliente generata soprattutto dall’ansia da ricarica, dall’altra però non tiene conto dell’aumento di prezzo che ciò determina sull’acquisto dei veicoli elettrici, prezzo che è direttamente correlato al costo di approvvigionamento del litio (calibrato in base al peso).
La società di analisi e prezzi Benchmark Mineral Intelligence stima che i prezzi del carbonato di litio potrebbero aumentare di almeno il 16% e con esso anche i costi di produzione delle batterie, in particolar modo per quelle destinate al mercato di massa.
Attualmente, l’altra materia prima importantissima per la produzione di batterie ricaricabili è il cobalto, estratto in gran parte nelle miniere della Repubblica Democratica del Congo, uno degli Stati africani più economicamente e politicamente instabili dove le società di estrazione sono accusate di pesanti violazioni dei diritti umani.
Proprio la rarità e la cattiva fama dell’area geografica dove si estrae questo metallo raro ha provocato una giusta reazione all’innovazione tecnologica, tanto da indurre già la Panasonic e Samsung a produrre le prime batterie senza cobalto per la più grande azienda produttrice di auto elettriche, Tesla.
In aggiunta, le batterie senza cobalto sono anche considerate più sicure, anche se ad oggi risultano avere ancora un’autonomia inferiore. Si stima che, nei prossimi anni, le batterie LFP (litio-ferro-fosforo) saranno sempre più utilizzate per le auto elettriche, soprattutto dove non è richiesta un’alta autonomia.
Per concludere, la rarità di reperimento del litio e del cobalto (ma anche dell’alluminio e del rame) sta stimolando una forte pressione sulla ricerca e sullo sviluppo di soluzioni tecnologiche alternative che riducano da una parte i prezzi di produzione e dall’altra rendano più stabile la catena delle forniture attraverso l’utilizzo di materiali sicuri, a basso impatto ambientale, comuni e non rari, senza escludere i materiali riciclati.
È per queste ragioni che Reinova supporta i suoi partner nella ricerca continua di soluzioni tecniche sicure, non solo economicamente vantaggiose ma soprattutto sostenibili per l’ambiente.