L’occidente con le batterie scariche

(Alberto Annicchiarico – il Sole 24 Ore) – Smartphone, computer, una quantità infinita di elettrodomestici grandi e piccoli. A batteria. Tutto il mondo dell’Internet delle Cose, che per funzionare avrà sempre più bisogno di sensori. Sempre a batteria. Poi, naturalmente, le auto elettriche, i camion, le navi. E poi mega batterie fatte per stoccare energia da fornire alle città del futuro, come quella appena installata in Florida, alimentata dall’energia solare per produrre 900 MWh e alimentare oltre 300mila case per 2 ore o Disneyworld per 7 ore. 

L’energia di 100 milioni di iPhone collegati tra loro. Ben 132 container su 16 ettari. Per tutte le batterie, almeno per ora, l’elemento principe è il litio, un metallo alcalino che può essere utilizzato in forma di carbonato o di idrossido. Ne servirà sempre di più (come serviranno più nickel, grafite, manganese e cobalto) perché si produrranno sempre più batterie. 

La previsione è che si passi da un fabbisogno di 250mila tonnellate (2018, prima del boom delle auto alla spina appena iniziato, nel 2020, nonostante la pandemia) a 3 milioni di tonnellate nel 2028, con la possibilità, sostiene la società di ricerche e business intelligence norvegese Rystad Energy, che le scorte scarseggino dal 2026-27. 

Uno shortage in stile semiconduttori, quello che sta mettendo a dura prova le supply chain dell’industria dell’auto. Il litio si estrae soprattutto in Australia (il 52%; di recente Tesla ha firmato un accordo per forniture da 1 miliardo di dollari all’anno), Cile 22%, Cina 12%, Argentina 7%. Ce ne sarebbe una quantità enorme in Afghanistan, ma al momento non sembra particolarmente disponibile, a meno che i talebani non cambino idea. 

A parte gli oggetti che usiamo tutti i giorni, saranno proprio auto e veicoli commerciali elettrici, navi e mega impianti di stoccaggio dell’energia, il tutto nell’ottica del raggiungimento dell’impatto climatico zero, a spingere una domanda di batterie che non ha precedenti. Rystad Energy ha stimato che possa decollare dai 0,76 TWh (terawattora) di fine 2020 ai 6,9 di fine decennio (la sola cinese Catl, leader mondiale con un terzo del mercato, si attesterebbe a 1,2 Twh nel 2025, e Tesla a 3 Twh nel 2030). Dei quasi 7 Twh totali globali 3,1 riguarderebbero le automobili, 0,3 le navi e 2,7 lo stoccaggio. 

E per tagliare questo traguardo potrebbero servire investimenti per circa 560 miliardi di dollari. Intanto la maggior parte degli investimenti, nel 2020, si è concentrata in Asia (di fatto soprattutto Cina, poi Corea e Giappone): la regione che ha rappresentato l’85% dei 98 miliardi di dollari spesi tra il 2015 e il 2019. Ma l’Europa, sempre secondo Rystad Energy, è destinata ad aumentare la sua quota a oltre il 40% entro il 2024. 

La Commissione europea intende mobilizzare più di 120 miliardi di dollari tra il 2021 e il 2027. Con grandi produttori come Volkswagen (6 gigafactory entro il 2030 in Europa con gli svedesi di Northvolt), Renault (gigafactory in Francia con i cinesi di Envision Aesc) e Stellantis (5 gigafactory tra Europa e Usa di cui una in Italia, a Termoli) determinati ad accelerare il processo. Quanto al mercato, nel 2021 sono previste vendite globali di batterie per 80 miliardi di dollari, in aumento del 26% rispetto ai livelli del 2020. Saranno 130 miliardi di dollari nel 2025 e quasi 160 nel 2030 (l’Europa dovrebbe essere a quota 40 dai circa 20 odierni).

«Un tasso di crescita inferiore a quello delle capacità globali, ma, anche a causa dei cambiamenti previsti nelle caratteristiche chimiche, si prevede che i costi delle batterie diminuiranno, aumentando i margini di profitto», commenta Matthew Wilks, analista senior di Rystad Energy. I cambiamenti sono imponderabili. Qualche settimana fa Catl ha presentato le sue nuove batterie agli ioni di sodio (avrebbero prestazioni migliori nei climi freddi e la ricarica sarebbe più veloce), che potrebbero essere in commercio nel 2023. 

E a fine luglio il costruttore cinese GAC ha confermato le sue batterie al grafene, ricaricabili in una manciata di minuti (tra 8 e 16). Saranno montate sul nuovo suv Aion V, in produzione da settembre. Il grafene ha un costo di 100 dollari al grammo, ma i cinesi sostengono di avere trovato la soluzione (grafene 3D) per abbatterlo di dieci volte. Abbiamo la rivoluzione a portata di mano? «Inevitabilmente le batterie al grafene avranno un grande impatto sul mercato una volta commercialmente scalabili», commenta Jonathon Mulcahy, consulente di Rystad. 

«La densità energetica degli ioni di sodio – spiega Luca Magagnin, docente del Politecnico di Milano – è ancora troppo bassa per essere veramente competitiva con quella delle batterie agli ioni di litio. Che la tecnologia agli ioni di sodio sia possibile e possa essere una valida alternativa è assodato, il problema è renderla economicamente sostenibile e affidabile nel tempo. Quanto al grafene i vantaggi sono noti e studiati da anni. Aumento della capacità, brevità del tempo di ricarica sono certamente i più importanti. Credo che il limite sia anche qui di tipo economico, legato alla sostenibilità del processo di produzione di grafene di qualità adeguata all’impiego nelle batterie. Ad oggi la produzione di massa di grafene non è in grado di garantire la qualità necessaria a costi competitivi con i materiali carboniosi nell’attuale tecnologia agli ioni di litio».

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9 replies

  1. in compenso, pare xhe il grafene lo abbiano trovato nella composizione di certi vaccini…

    A parte questo, la pazzia a cui il mondo sta andando incontro non ha eguali. Grafene 100 dollari al grammo, anche se fossero 10 sarebbero sempre 10k al kg, e quanti kg ci vogliono per caricare un SUV?

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  2. oddio chiedere quanti kg di grafene servono per caricare una batteria
    spero sia un battuta malamente espressa perché se così non fosse
    sarebbe indice di non aver compreso 1) cosa carica una batteria 2) a cosa è e a cosa potrebbe servire il
    grafene (mitico materiale nanotubico di inizio secolo, dato più volte per disperso, ma poi ogni tanto
    riappare come il mostro di Lochness) 3) come se poi avere i medesimi kg di litio fosse al prezzo di saldo

    per chi chiede chi smaltisce le batterie, ci zono aziende apposite, a volte degli stessi costruttori delle auto,
    a volte degli stessi costruttori delle batterie (al momento sono, per tutte le auto elettriche esistenti, società differenti
    che le fanno o come prodotto proprio o su ordinazione con progetto proprietario) e prima che vengano
    smaltite e riciclate, generalmente vengono riutilizzate per fare dei sistemi d’accumulo dove la percentuale
    di energia accumulata non è così fondamentale a differenza delle auto.
    e lo dico da non convinto del sistema a trazione elettrica.

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    • Sei il solito analfabeta funzionale.

      Non ho detto che il grafene ‘carica’ una batteria’.

      Ho inteso dire che per dare carica sufficiente ad un SUV (”quanti kg di grafene ci vogliono per caricare un SUV?”) e alla sua pesantissima batteria, quanto grafene ci vorrebbe,visto che costa tra 10 e 100k al kg?

      Adesso ti è più chiaro?

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    • Prevedibile, ma questa e’ la “lettera” della legge, e poi credo che parli di grosse batterie, del genere “troppo grosso per sprecarlo”, di ditte, ecco, per le quali *dovrebbe* esistere – e consistere – una filiera per il riciclo a cui rivolgersi (e poi sovvenzionano la FIAT, tse’…).

      Io invece parlavo (lasciamo perdere il grafene) di tutte le batterie che mandano a puzz’ il pianeta nei punti in cui sono buttate via. Obsolescenza programmata in ogni pezzo di elettronica, ovviamente, eccetera eccetera eccetera.

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  3. E intanto in Europa entro i primi anni 30 gran parte dei veicoli saranno elettrici. Nessuno pare che si preoccupi, tuttavia, di dove andranno a finire le batterie esauste: le puoi riciclare X volte, ma non all’infinito. È pur vero che le disassembli e ne estrai materiali vari da riutilizzare ancora in diverse situazioni, ok, ma insomma, a me pare – lo dico però da ignorante in materia – che il circolo sia viziosetto. Spero di sbagliarmi.
    A me comunque pare a volte che il mondo sia davvero impazzito… Mi torna in mente sempre la frase dell’Agente Smith quando si rivolge a Neo (Matrix, 1999), dove sostiene che gli umani siano esattamente come i virus. Dove vanno si moltiplicano sfruttando tutte le risorse disponibili fino alla fine e producendo scorie. Dopodiché se ne vanno per ricominciare altrove… Con la differenza che il pianeta è uno solo, e non durerà per sempre. E queste cose dovevano essere pensate già svariati decenni fa, figuriamoci tra dieci anni… 🤷🏼‍♂️

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  4. Devi essere proprio sfigato se hai bisogno di ricorrere a questi mezzucci per avere un numero di telefono.

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