Le conseguenze inattese di batterie che si ricaricano per un milione di miglia

L’Impact Report Tesla è lo spunto per scoprire quanti fattori influenzeranno l’arrivo a regime dell’economia circolare nel riciclo batterie (e non solo la concorrenza del settore estrattivo)

Tesla ha recentemente pubblicato il suo Impact Report 2019; un resoconto molto interessante diviso in capitoli che coprono l’impatto delle proprie attività sull’ambiente, sul prodotto, sugli effetti che la supply chain globale ha sulla sostenibilità di automobili e prodotti delle energie rinnovabili.

Oltre a suggerirne la lettura, vorremmo soffermarci su un aspetto di particolare attualità, da un lato perché tale è sempre quello che riguarda l’economia circolare. Dall’altro è di attualità perché le opportunità derivanti dal riciclo delle materie prime delle batterie si incrociano in modo conflittuale con la corsa alla longevità delle celle.

Un argomento animato in questi giorni dall’attesa del Battery Day Tesla e della promessa batteria da un milione di miglia, a cui si è aggiunta la replica della cinese CATL con l’anticipazione su celle da 1,2 milioni di miglia (2 milioni di chilometri) su un arco di vita di 16 anni.

Nell’ultima edizione del suo Impact Report, Tesla ha scritto: “estendere la vita del pacco batterie è una opzione superiore al riciclo sia per ragioni ambientali sia per ragioni commerciali. Per queste ragioni, prima di smantellare un pacco batterie di un cliente ed avviarlo al riciclo, Tesla fa tutto quello che può per allungare la vita utile di ciascun pacco batterie”.

Le ragioni commerciali di Tesla sono ovvie: il cliente gradisce la lunga vita di quello che sa essere il cuore dell’auto elettrica e che rappresenta una quota importante del suo valore. Avere una batteria ad elevata longevità è quindi una forte leva sul gradimento del prodotto.

Quanto alle ragioni ambientali, per cominciare la casa americana sottolinea che in media un veicolo passeggeri si avvia verso la demolizione dopo 200.000 miglia in America e dopo 130.000 (209.000 chilometri) in Europa. Un mezzo con batteria da un milione di miglia, potrebbe essere utilizzato 5 volte di più in America e 8 volte di più in Europa rispetto a uno attuale.

E la longevità della batteria ha un forte impatto sull’impronta di carbonio nella valutazione ambientale complessiva di un veicolo elettrico, il suo LCA (ovvero Life Cycle Assessment).

Si legge nello studio Tesla: “poiché una porzione dell’impronta di carbonio è emessa durante la fase di produzione di ciascun veicolo, l’utilizzo di un tale veicolo sull’arco di un milione di miglia riduce considerevolmente sull’intero ciclo di vita l’impronta di carbonio per miglio percorso”.

La stessa casa americana sottolinea che la fase del riciclo ha il potenziale per ridurre ulteriormente l’impronta. Ma con batterie come quella Tesla in arrivo e quella CATL, non solo sembra allontanarsi la fase di fine vita, ma anche quella di second life, nella quale celle ancora efficienti sono avviate verso lo stoccaggio di energia, applicazione molto meno severa con le celle rispetto all’uso veicolare.

(credito grafico: Impact Report Tesla 2019)

Del resto un grafico inserito dalla casa di Elon Musk nell’Impact Report 2019 che si riferisce alla capacità di conservare la carica delle celle con chimica NCA dei modelli in commercio da più tempo e che hanno potuto percorrere maggiori distanze (fino a 150.000/200.000 miglia), ovvero Model S e Model X, indicano che questa flotta ha in media perso solo il 15% della capacità.

Tesla conferma di credere nell’economia circolare, visto che ha avviato un progetto di riciclo a Spark, dove sorge la Gigafactory del Nevada realizzata insieme a Panasonic. Nel 2019, scrive, ha riciclato 1.000 tonnellate di nickel, 320 di rame e 110 di cobalto.

Il problema attuale per l’impianto di Spark è che la Model S è in commercio solo da otto anni, e ci vorrà del tempo prima che possa ricevere celle in grandi volumi da riciclare.

A lungo termine Tesla si dice convinta che i costi associati al recupero e al riciclo su larga scala dei materiali delle batterie saranno inferiori all’acquisto e trasporto di materie prime per produrre nuove celle.

Ma il riciclo prevede di trattare,oltre a circa una metà di metalli di valore, un’altra metà di plastiche, materiali organici e metalli di scarso valore per i quali è ancora richiesta ricerca per renderne competitivo il riciclo. Solo progetti su larga scala possono renderlo economicamente percorribile.

La realtà che comincia ad emergere, specialmente col crescere della longevità delle celle, è che esistono effettivamente interrogativi su colli di bottiglia del riciclo delle batterie a fine vita, ma non sono quelli dei passatisti scettici sul futuro dei veicoli elettrici.

Il problema sembra diventare il numero ridotto di batterie di trazione da riciclare rispetto ai volumi che renderebbero grandi impianti competitivi e anzi attraenti per i player del settore. E la crescita della longevità delle batterie sembra allungare i tempi nei quali potremo vedere effettivamente operativi grandi ed efficienti impianti in grado di portare a compimento i percorsi di circular economy delle auto elettriche.

Queste considerazioni farebbero pensare che se ancora in pochi stanno seguendo l’esempio di Tesla o altri (come la joint venture BMW, Northvolt, Umicore) nell’avviare progetti anche senza abbondanza di celle da riciclare per il futuro dell’auto elettrica sia indispensabile ancora a lungo l’alternativa delle materie prime provenienti dal settore estrattivo.

Ma anche il settore minerario ha i suoi crucci, ad esempio per l’indispensabile litio: di fatto i progetti più accessibili in grado di portare salamoie o spodumene verso gli impianti di raffinazione sono già attivi e quelli dai costi più bassi in funzione da anni se non da secoli.

Ieri Vivas Kumar, che lavora presso la società di consulenza Benchmark Mineral Intelligence e un tempo era inserito nella supply chain Tesla, ospite di un webinar organizzato dalla Carnegie Mellon University elencava cinque ragioni per cui nella seconda metà di questa decade ci potrebbe essere una offerta di litio destinata a restare indietro rispetto alla domanda.

Tratta da un webinar a cui ha partecipato Vivas Kumar di Benchmark Mineral Intelligence, una tabella con le previsioni del divario tra domanda e offerta futura di litio: dalla fine della decade l’allargarsi della forbice potrebbe rendere sempre più conveniente anche il recupero del litio, oggi una materia prima che si recupera ancora poco dalle batterie a fine vita rispetto a nickel, rame, cobalto (credito immagine Benchmark Mineral Intelligence)

Anzitutto per la volatilità del prezzo del minerale negli ultimi sei anni, per i costi operativi di produzione, per la complessità dei nuovi progetti di passare le barriere normative e le qualificazioni tecniche richieste per gli idrossidi che tipicamente finiscono nelle celle destinate alle auto, per preoccupazioni dei potenziali investitori a unirsi a progetti che possono comportare timori ambientali, sociali e politici associati a progetti minerari, e per la mancanza di innovazione nel settore estrattivo.

Per il settore estrattivo così come per l’economia circolare le sfide non mancano, ma appaiono le complessità di un mondo che si sta affacciando alla maturità soltanto adesso: Tesla, CATL e tutti gli altri protagonisti stanno scrivendo giorno per giorno una road map che ha ancora molto da esplorare.

I protagonisti però non sembrano intimoriti dalle nuove sfide: pensate solo che JB Straubel, il cervello della tecnologia delle batterie Tesla, ha voluto ridimensionare di recente il suo ruolo nella casa californiana per dedicare molto più tempo alla sua startup Redwood Materials.

Di che cosa di occupa? Di riciclo delle batterie. E se non è preoccupato delle potenzialità future di inserirsi nell’economia circolare JB Straubel, che ai progetti delle batterie Tesla ha lavorato per tre lustri, malgrado le batterie da un milione o più di miglia…

Credito immagine di apertura: press kit Tesla