Mobilità del futuro
«Accelerare l’economia circolare, frenare la mobilità»
26.05.2021
Impianto di scarico addio − Le auto elettriche circolano a emissioni zero. Ma qual è il bilancio energetico e la sostenibilità nella produzione delle sue batterie ad alte prestazioni? Lo chiediamo all’esperto di bilancio ecologico Roland Hischier.
Roland Hischier, cosa aggrava o alleggerisce il bilancio ecologico delle auto elettriche e delle batterie ricaricabili?
Il bilancio ecologico di un veicolo comprende il consumo di risorse e le emissioni derivanti dalla produzione, dall’uso e dallo smaltimento del veicolo e di tutti i suoi componenti, inclusa la batteria di un veicolo elettrico. In tutte queste fasi è necessaria energia, ad esempio sotto forma di elettricità. Il metodo di produzione di questa energia influisce in modo determinante sul risultato di un bilancio ecologico di questo tipo.
«Il bilancio ecologico delle auto dipende fortemente dal tipo di produzione energetica. »
A che punto è oggi l’industria?
Se confrontiamo un’auto a benzina con un’auto elettrica, vediamo differenze in ogni fase della vita. A causa delle grandi dimensioni della batteria, la produzione dell’auto elettrica comporta sicuramente un consumo energetico maggiore e quindi anche un carico maggiore rispetto al motore a benzina. Anche l’industria lo ha capito. Oggi le aziende si stanno muovendo sempre più verso la propria strada per una maggiore ecologia e quindi per bilanci ecologici migliori. Ne sono un esempio l’installazione di impianti fotovoltaici direttamente sulle fabbriche o l’acquisto di elettricità verde per ridurre le emissioni di CO2-Ridurre l’intensità della propria produzione.
Quanto è «pulita» l’Europa per quanto riguarda la produzione di elettricità?
Il CO2-L’intensità del mix elettrico in Europa varia notevolmente da un Paese all’altro. Dipende dal parco di centrali con cui viene prodotta – e va da 23 grammi/kWh in Norvegia, dove l’elettricità è prodotta praticamente solo con l’energia idroelettrica, a oltre 100 grammi/kWh in Svizzera fino a oltre 1000 grammi/kWh in Polonia, dove l’elettricità è prodotta quasi esclusivamente nelle centrali a carbone. Nei prossimi anni l’aumento dell’elettricità da fonti rinnovabili come il vento o il sole comporterà un’ulteriore riduzione delle emissioni di CO22-Intensità dell’elettricità, a condizione che venga sostituita l’elettricità proveniente da centrali elettriche fossili.
«Solo dopo 60’000 chilometri percorsi un’auto elettrica consuma meno CO2 di un’auto a benzina», afferma il Fraunhofer Institut. Secondo Kassensturz, invece, un’auto elettrica di classe media percorre circa 30’000 chilometri. Cosa ne pensa?
Non si può rispondere semplicemente con un numero. Qui entrano in gioco diversi fattori, per i quali il Fraunhofer Institut e Kassensturz hanno manifestamente formulato ipotesi diverse. Come già detto, la produzione della batteria elettrica ha un impatto ambientale e quindi2 Emissioni che il motore a benzina non produce. Al contrario, un motore a benzina genera emissioni dirette di CO durante la guida2-Emissioni, ma non il veicolo elettrico. Durante il funzionamento dell’auto elettrica, le emissioni di CO indirette non causate dal veicolo stesso dipendono2-emissioni a seconda del mix di centrali con cui viene prodotta la corrente a batteria. E questo è molto diverso per la Germania e la Svizzera, il che spiega anche le diverse affermazioni di cui sopra. Dietro i risultati di Kassensturz ci sono dati raccolti dal Paul-Scherrer Institut. Rappresentano la situazione per la Svizzera, ossia la ricarica della batteria con il mix elettrico svizzero medio.
«Litio e cobalto sono considerati il nuovo petrolio. »
Quanto è critica l’estrazione del litio come materia prima per le batterie?
A causa del suo ruolo importante nelle tecnologie moderne, il litio è incluso nell’elenco delle materie prime critiche dell’Unione europea. Oggi i principali produttori di litio in tutto il mondo sono il Sudamerica con i suoi laghi salati e l’Australia. Nei prossimi anni la strategia in Europa, e quindi anche in Svizzera, dovrà consistere nel mettere in piedi processi di riciclaggio efficienti, in modo da poter mantenere questo tipo di materiale il più a lungo possibile in ciclo.
E per quanto riguarda il cobalto?
Anche il cobalto è in questa lista delle materie prime critiche. La sua principale area di sviluppo è la Repubblica Democratica del Congo, dove viene coltivato in parte in condizioni di lavoro pessime. Il cobalto appartiene quindi ai cosiddetti minerali di conflitto. Per questo motivo deve valere ancora di più l’idea di riciclare il più possibile completamente questo materiale alla fine del ciclo di vita e quindi di mantenerlo in ciclo.
«Mantenere in circolazione i materiali rari è un imperativo irrinunciabile per il futuro. »
Sono in vista alternative al litio e al cobalto?
Nel settore delle batterie, in tutto il mondo si stanno investendo ingenti somme di denaro nello sviluppo di nuovi sistemi. Aspetti importanti sono, oltre a un ulteriore aumento della densità energetica per peso, la longevità, la migliore riciclabilità, ma anche il prezzo di una batteria. Il cobalto è uno dei materiali più costosi nelle batterie. Qui si cerca quindi di ridurre ulteriormente la quantità o di sostituire la materia prima con materiali meno problematici come nichel, manganese e alluminio.
Qual è la situazione delle terre rare? E come lo si definisce esattamente?
Le terre rare, o meglio i metalli delle terre rare, sono un gruppo di 17 metalli della tavola periodica, il cosiddetto «3° Gruppo secondario» e i lantanidi. Molti di questi elementi sono necessari per le tecnologie moderne, ad esempio il neodimio per i magneti permanenti dei motori elettrici. Per questo sono molto importanti. I suoi giacimenti si trovano in gran parte in Cina, che è responsabile di oltre tre quarti della produzione di questo e di molti altri metalli. Ciò ha fatto sì che l’UE le annoveri, ad esempio, tra le materie prime critiche. La società è chiamata a gestire questi materiali in modo molto più responsabile e a impiegarli in modo che possano essere utilizzati il più a lungo possibile o, alla fine, riciclati nel modo più completo possibile.
La sua valutazione del futuro a conti fatti? E cosa ne pensa della strategia di Mobility di passare completamente alle auto elettriche entro il 2030?
I veicoli elettrici ci consentono di ridurre le emissioni di CO2 per chilometro percorso2-Mobilità e quindi meno inquinamento ambientale rispetto a un motore a benzina. Tuttavia, non dobbiamo concentrarci solo su questi CO2-Limitare l’intensità per chilometro. Temi come la disponibilità limitata di materie prime critiche ci impongono, come società, di affrontare la questione della «quantità consentita» di mobilità in modo molto più ampio. Questo sotto un duplice aspetto: Dobbiamo considerare ulteriori aspetti ambientali rispetto alle emissioni di CO2 e non dobbiamo limitarci a considerare solo la mobilità. Perché alla fine abbiamo a disposizione una sola fonte per tutte le nostre attività: il nostro pianeta Terra.
Mobility è quindi strategicamente sulla strada giusta, perché sta implementando i vantaggi della mobilità elettrica citati. Allo stesso tempo, con il suo modello commerciale, Mobility fa parte della cosiddetta «shared economy» con un approccio basato sull’utilizzo condiviso delle risorse.
Informazioni personali
Roland Hischier ha conseguito un dottorato in scienze ambientali all’ETH e dirige il gruppo di ricerca per l’ulteriore sviluppo dello strumento del bilancio ecologico del reparto Tecnologia e società dell’Empa di San Gallo.
Il reparto Tecnologia e società crea e trasmette conoscenze per la transizione verso una società sostenibile, tra cui: analizzando nuovi materiali e tecnologie per quanto riguarda il loro impatto ambientale e sociale. Maggiori informazioni sulle attività di questo reparto Empa sono disponibili su https://www.empa.ch/web/s506/overview