Se nelle nuove batterie sostituiremo il litio con il sodio, le prossime auto elettriche potranno essere alimentate dal mare
Le auto elettriche saranno alimentate dal mare © Peter Fogden / Unsplash
Le fonti fossili devono essere abbandonate. E a partire dal 2035 non potranno più essere vendute auto a benzina. Assieme a solare ed eolico, le batterie sono fondamentali. Per immagazzinare l’energia prodotta e non consumata e renderla disponibile di notte, per telefoni e computer, per le automobili. Le più usate, oggi, sono le batterie agli ioni di litio. Ma le cose, volendo, potrebbero cambiare, si potrebbe abbandonare il litio e passare al sodio. Più economico e meno inquinante.
Anche perché le batterie attuali, oltre al litio, utilizzano elettrodi a base di cobalto e in parte nickel. Hanno bisogno del rame come collettore di corrente e per aumentare la potenza può fare lega con il silicio. Sono composte, insomma, esclusivamente da materiali critici o strategici. Ai primi posti nell’elenco dei Critical raw material stilato dalla Commissione europea in base al rischio di approvvigionamento e all’importanza economica rivestita dal materiale.
Ioni di sodio al posto degli ioni di litio
Questi minerali e terre rare vengono estratti prevalentemente in Cina oppure in miniere del Sud America o dell’Africa spesso opzionate precedentemente dalla Cina. Questo li rende delicati dal punto di vista economico e geopolitico, ma anche in termini ambientali ed etici. Si trovano in paesi del Sud globale con cui l’Europa mantiene in molti casi rapporti neocoloniali. La loro estrazione comporta frequentemente sottrazione di terreno a popolazioni locali, inquinamento delle falde, degrado ambientale, sfruttamento.
Le batterie agli ioni di sodio sono fatte esattamente come quelle al litio ma si abbinano a materiali molto meno problematici. C’è il manganese al posto del cobalto; niente nickel; si lega con lo stagno invece che con il silicio; usa l’alluminio come collettore di corrente. Soprattutto, il sodio al posto del litio. Una delle molecole più abbondanti che abbiamo in natura. «La miniera più grande che abbiamo è il mare» spiega Leonardo Setti, chimico industriale dell’Università di Bologna.
Non possono essere usate per i cellulari perché hanno una densità di potenza minore rispetto a quelle al litio: impossibile farle abbastanza sottili. Per il momento la loro funzione principale è quella di batterie d’accumulo per l’energia rinnovabile. In Cina esistono già le prime automobili che installano batterie a ioni di sodio. Ma, racconta Omar Perego della società di ricerca RSE (Ricerca sul sistema energetico), hanno un’autonomia limitata, non sono ancora possibili lunghe percorrenze. «Il litio al momento resta la tecnologia di riferimento, il sodio non lo può sostituire del tutto, ma lo può accompagnare».
Le auto del futuro saranno elettriche, e andranno a sodio
Eppure «la capacità evolutiva che abbiamo sulle batterie è enorme» ricorda Leonardo Setti. E il sodio ha tutti i vantaggi dalla sua parte. Prima di tutto è un materiale molto meno costoso, basta pensare al fatto che si può estrarre quasi ovunque, in enormi quantità e con processi molto più semplici rispetto a litio e metalli rari: si ottiene dal sale marino. Le proiezioni dicono che presto queste batterie costeranno meno della metà di quelle al litio e quindi anche il costo delle automobili diminuirà sensibilmente.
Nell’arco di tre o quattro anni avremo le utilitarie elettriche: se le potranno permettere tutti, saranno finalmente inclusive. Insomma, di materia prima ce n’è tantissima, ovunque, e ne serve poca. Niente estrattivismo né dipendenze e tensioni geopolitiche. Il processo di estrazione non è inquinante. Il riciclo potrebbe essere più semplice se verranno progettate con un ecodesign che permetta di disassemblare facilmente i materiali. Le auto si potranno caricare con le stesse colonnine usate per le auto al litio.
L’Europa e il Critical material act
Lo scorso anno l’Europa ha promulgato il Critical raw materials act, con obiettivi sfidanti per ridurre la dipendenza dalla Cina. Si propone di estrarre almeno il 10% di materie prime critiche all’interno del territorio europeo (partendo circa dal 3%) e le batterie al sodio rappresentano una grande occasione. Vengono già prodotte e utilizzate per l’accumulo di l’energia prodotta da fonti rinnovabili, ancora non per le auto. In prima fila troviamo l’azienda svedese Northvolt.
«C’è una sensibilità molto forte nel nord Europa mentre c’è molta meno apertura nel sud Europa. In Italia resta una grande battaglia culturale contro l’elettrico in gran parte mossa dalle compagnie fossili. Eppure proprio l’Italia, che si trova nel bel mezzo della miniera di sodio, avrebbe gran vantaggio dal puntare su questa tecnologia», racconta Setti.
Ma il sodio, per le caratteristiche che ha, non è un catalizzatore di potere. Forse proprio questa sua caratteristica potrebbe renderlo meno attraente agli occhi di governi e grandi aziende.
A che punto siamo in Italia con il sodio
Diversi istituti di ricerca, come la società RSE, Enea, Consiglio nazionale delle ricerche (CNR) e diversi istituti universitari, lavorano oggi in Italia su questa tecnologia. Il 15 febbraio RSE ha organizzato un convegno sul tema invitando ricercatori, operatori del settore, produttori di materiali e celle per le batterie. Ma anche esponenti del ministero dell’Ambiente e della sicurezza energetica alla creazione di una filiera.
«L’interesse c’è», racconta Omar Perego di RSE. «Auspichiamo che l’Italia sia tempestiva nel cogliere questa opportunità e che possa diventare protagonista e competitiva in questo settore, con il supporto del mondo politico. Sono fiducioso: gli operatori industriali si sono detti disponibili a investire in questo ambito tecnologico».
La fabbrica FAAM di Taverola, unica realtà in Italia a produrre celle di batterie al litio, ha già avuto contatti e scambi con RSE. «Negli ultimi anni si è mossa verso batterie al litio sempre più sostenibili. E ora dovrebbe riuscire a passare al sodio con una certa facilità», spiega ancora Perego.
La chiave sta forse nel costruire la filiera a livello europeo, puntando in maniera coesa su una tecnologia molto meno problematica sul piano geopolitico, ambientale ed etico di tutte quelle disponibili finora.
Per una società con meno auto
Insomma: le macchine del futuro saranno elettriche e andranno a sodio. Per chi sognava una società senza auto, o con pochissime auto, o con auto solo in sharing, e quindi con molto più spazio per bici, piedi, alberi, non è una buona notizia. Sembra non ci sia nulla contro cui appigliarsi. Ma ovviamente non sono a costo zero.
«Una volta prodotte, vanno comunque alimentate» fa notare Marco Cervino del CNR. Le batterie contengono anche altri metalli, e poi c’è la carrozzeria. Di controindicazioni alle auto ce ne saranno sempre, che vado a mare o che vadano ad aria. Probabilmente questa è la tecnologia migliore sulla piazza ma questo non ci esime dall’impegno per una mobilità il più possibile condivisa e dolce. In attesa di una società senza auto, le macchine del futuro saranno elettriche e andranno a sodio. In altre parole, a mare. Altro che hub del gas.
