La transizione ecologica è impossibile senza l’elettrificazione, questo ormai è chiaro, e non vi sarà elettrificazione senza il progresso delle attuali tecnologie di raccolta dell’energia. Come esemplificazione di questa esigenza basti prendere in considerazione le contraddizioni insite nel mix energetico tedesco: costretto a tenere costantemente in funzione le proprie centrali a carbone a causa delle discontinuità dell’eolico e del solare.

Per questo le prestazioni delle moderne batterie sono una delle principali sfide che i sistemi economici devono affrontare. Le difficoltà in questo settore producono infatti un rallentamento nei processi di conversione energetica delle economie e di conseguenza allontanano il raggiungimento degli attuali obiettivi di decarbonizzazione. 

Una tecnologia rivoluzionaria

I moderni sistemi di alimentazione elettrica si basano su una tecnologia, la batteria a ioni di litio, sviluppata negli anni 80′ e commercializzata inizialmente da Sony negli anni 90′. Nel 2019 il processo di ricerca che ha portato alla sua realizzazione è valso il premio Nobel per la chimica a tre scienziati John B. Goodenough, Michael Stanley Whittingham e Akira Yoshino.

Questa tecnologia ha rappresentato un enorme innovazione aumentando sensibilmente la capacità di immagazzinare energia, la sicurezza e la longevità delle batterie. Tutti questi elementi hanno reso la mobilità elettrica una strada percorribile per la riduzione delle emissioni di CO2. 

Negli ultimi due anni la catena di trasmissione che collega le principali industrie ad alto contenuto tecnologico ha affrontato ingenti difficoltà legate alla pandemia. L’assenza dell’ultimo modello di PlayStation o di Iphone sugli scaffali dei negozi è solo uno dei sintomi di un problema che coinvolge la produzione, il reperimento e la distribuzione di componenti essenziali, batterie comprese. In questo contesto le contingenze imposte dal cambiamento climatico richiedono che la simbiosi tra ricerca e sviluppo (la celebre R&D) funzioni; ma non solo, l’approvvigionamento delle materie prime è sempre più un’esigenza di rilevanza strategica per i principali attori internazionali.

La geografia del litio

Il litio, minerale necessario per la costruzione delle moderne batterie, è molto diffuso in natura. La US Geological Survey (agenzia governativa americana preposta allo studio delle risorse naturali) in un report del 2017 sosteneva che le riserve naturali non avrebbero rappresentato un problema, come confermato nelle più recenti rilevazioni (2020-2021) capaci di individuare rispettivamente 17 e 21 milioni di tonnellate di nuove riserve.

I siti di maggiore rilievo sono racchiusi nel cosiddetto “Triangolo del litio”, una regione che comprende Argentina, Cile e Bolivia, e che conserverebbe circa il 75% delle riserve di litio sino ad oggi conosciute. 

Tuttavia al momento è l’Australia il primo paese produttore (40.000 tonnellate nel 2020) grazie all’attività mineraria che si svolge nella località di Greenbushes nell’Australia sud-occidentale dove il litio viene estratto in forma solida sotto forma di spodumene. Diversamente in Cile il processo produttivo prevede l’evaporazione di enormi quantità d’acqua (due milioni di litri per una tonnellata di litio) prelevata da particolari bacini salmastri, causando un sensibile impatto ambientale. 

I colli di bottiglia

A preoccupare inoltre sono le promesse elettorali del neo presidente cileno Boric che, durante la campagna presidenziale, ha a più riprese sostenuto come fosse necessario nazionalizzare l’estrazione del minerale. In un settore in rapida crescita i colli di bottiglia rappresentati dalle scelte politiche degli stati potrebbero rappresentare un problema per le esigenze del mercato e di conseguenza per le tempistiche e i costi con cui la transizione ecologica sarà attuata. Secondo l’Agenzia internazionale dell’energia (IEA) la produzione totale di litio per il raggiungimento degli obiettivi di decarbonizzazione dovrà passare dalle attuali 80.000 tonnellate a 380.000 entro il 2030, per poi raggiungere il milione entro il 2040.

Produzione e tigri asiatiche

Sul versante della produzione delle batterie è l’Asia la frontiera a cui guardare con Giappone, Corea del Sud e Cina leader mondiali. La Cina recentemente ha annunciato la costruzione di 140 gigafactories entro il 2030, quintuplicando l’attuale capacità produttiva di Stati Uniti ed Europa. L’Unione Europea dal canto suo ha avviato il progetto Battery 2030 con l’obiettivo di diffondere il know-how e sviluppare anche nel continente europeo una filiera produttiva autonoma.

L’iniziativa ha visto l’adesione del Politecnico di Torino (unica realtà italiana) che ha avviato un progetto in collaborazione con l’università di Vienna; il lavoro congiunto mira ad aumentare l’efficienza, riducendo i tempi e moltiplicando il numero di cicli di ricarica di una singola batteria. Il progetto Battery 2030 ha posto come priorità l’utilizzo di risorse 100% riciclabili (attualmente solamente il 5% del litio viene riciclato dato il minor costo della materia prima vergine) e confida nello sviluppo del mercato automobilistico per rendere i processi di riciclo economicamente sostenibili.