Dalle batterie «solid state» grandi progressi sulle emissioni complete dei veicoli elettrici

La manifattura potrebbe ridurre l’impronta di emissioni di carbonio in una batteria per auto elettriche fino al 39%, con materiali provenienti da tecnologie più green, come il litio ottenuto dalla geotermia allo studio anche in Italia

Le celle con elettroliti solid state custodiscono una potenziale riduzione dell’impronta di carbonio fino al 39% rispetto alle emissioni collegate alla produzione di comuni batterie agli ioni di litio con elettroliti liquidi convenzionali oggi montate in tutti i veicoli elettrici, secondo uno studio che è stato proposto e condotto dalla ONG ambientalista Transport and Environment (di seguito T&E) e i cui risultati sono appena stati pubblicati.

T&E ha commissionato una ricerca a Minviro, una società con sede a Londra specializzata nell’analisi del ciclo di vita completo (o per gli addetti ai lavori LCA) delle materie prime. Minviro ha confrontato la tecnologia emergente con elettroliti allo stato solido con quella collegata alle attuali materie prime utilizzate nella chimica del catodo delle batterie più comuni sui veicoli elettrici, ovvero quelle a base ferrosa LFP e quelle ternarie NMC (nichel, manganese, cobalto).

T&E riassume lo studio condotto da Minviro così: confrontando una batteria solid state con catodo NMC811, una delle “famiglie” dalla chimica più promettente in fase di sviluppo, con l’attuale tecnologia disponibile per celle agli ioni di litio, il miglioramento possibile sulle emissioni è del 24%.

La tecnologia solid state utilizza materiale ceramico solido invece di elettroliti liquidi per trasportare corrente elettrica, rendendo le celle più leggere, le batterie più veloci da caricare e a gioco lungo più economiche. Batterie allo stato solido dovrebbero essere utilizzate con una certa diffusione su veicoli elettrici dal 2025, mentre Ford e BMW inizieranno a testarle alla fine del 2022.

Da sinistra a destra sono espressi in kg di CO2 per kWh di capacità i valori di emissioni di celle LFP, NMC, celle solid state attuali e celle con elettroliti allo stato solido con materie prime ad elevata sostenibilità (credito grafico: T&E)

Cecilia Mattea, responsabile dei veicoli green di T&E, ha commentato nella nota diffusa dall’organizzazione:“i veicoli elettrici sono già molto meglio per il pianeta rispetto alla combustione del petrolio e l’impronta di carbonio delle batterie sta diminuendo ogni anno. Ma la tecnologia a stato solido è un cambiamento di passo, perché la loro maggiore densità di energia significa che sono necessari molti meno materiali, e quindi molte meno emissioni per realizzarli”.

Una batteria solid state come detto può immagazzinare più energia con meno materiali e può ridurre l’impronta di carbonio sulle emissioni di una batteria convenzionale del 24%. Ma, qualora vengano utilizzati tecnologie e materiali di provenienza all’insegna della piena sostenibilità, ciò potrebbe ridurre ulteriormente l’impronta di carbonio delle batterie fino al 39%.

T&E continua: “i nuovi metodi di estrazione, tra cui l’estrazione del litio dai pozzi geotermici (n.d.d.: come quella per cui si sta esplorando l’area laziale di Cesano) hanno impatti climatici significativamente inferiori rispetto a fonti più comunemente utilizzate come il litio da spodumene estratto in Australia e raffinato in Cina”.

Le batterie allo stato solido richiedono fino al 35% in più di litio rispetto all’attuale tecnologia delle batterie agli ioni di litio, ma utilizzano assai meno grafite negli anodi e cobalto nei catodi, che allo stato attuale viene estratto principalmente nella Repubblica Democratica del Congo.

I membri del Parlamento continentale e gli esecutivi dell’Unione Europea stanno attualmente negoziando il testo finale del regolamento sulle batterie proposto dall’UE, che richiederebbe che il litio sia acquistato in modo responsabile e protegga anche i diritti umani e l’ambiente. Richiederà anche il riciclo delle batterie, che la ONG sollecita a portare per il litio al 70% nel 2025 e al 90% nel 2030, valori più elevati di quelli proposti dalla Commissione.

Credito foto di apertura: ufficio stampa Nissan Motor Co.