L’elettrificazione ad oggi è l’opzione tecnologica più promettente nel settore dei trasporti pur presentando luci e ombre
L’elettrificazione (batterie e reti) è più adatta per la mobilità su gomma e ferro, mentre per il trasporto navale e aereo, per le lunghe percorrenze essa non risulta altrettanto praticabile e rivestirà una percentuale minore nel mix energetico, nei confronti sia degli e-fuels che, in un’ottica più lontana, dell’ idrogeno.
Le tecnologie relative al biogas, e-fuels, idrogeno sono ad un livello di TRL più basso e presentano dunque un maggior rischio di sviluppo e una probabile difficoltà applicativa in diversi settori.
All’ interno del trasporto su gomma il trasporto pesante resta quello con applicazioni tecnologiche più incerte, paradossalmente essendo forse più adatto a varie tecnologie e di conseguenza risentendo di alcune rigidità ad esse legate (es. ritardo nell’ elettrificazione delle autostrade, creazione dei sistemi complessi di Hydrogen valley con funzione di hub & spoke per i trasporti).
L’elettrificazione rimane l’opzione tecnologica per raggiungere nel breve periodo gli obiettivi del Fit for 55 del 2030. La lotta al cambiamento climatico basata sull’elettrificazione coinvolge in parte o completamente i sistemi di stoccaggio di energia elettrochimici, di cui le batterie agli ioni di litio sono la principale tecnologia.
Per quanto le batterie al litio continueranno a popolare il mercato automotive e le applicazioni stazionarie, nei prossimi anni ci si aspetta che si sviluppino anche altre tipologie di batterie, ad es. con anodi con-tenenti silicio che presentano un contenuto energetico superiore rispetto ai convenzionali anodi di grafite.
Il principale passo in avanti sarà tuttavia l’introduzione di batterie agli ioni di sodio, con costi molto ridotti grazie all’utilizzo di elementi abbondanti in natura tra cui ferro, sodio e alluminio, che potranno essere adottate nel settore automotive per i veicoli di bassa fascia. A queste si andranno ad aggiungere le batterie allo stato solido, consentendo di raggiungere densità energetiche molto superiori. Mentre le batterie agli ioni di sodio sono alle porte del mercato automotive, le batterie allo stato solido sono ancora in fase di sviluppo.
È chiaro quindi che le batterie agli ioni di litio saranno alla base dell’ elettrificazione del settore dei trasporti. Inoltre, ci si aspetta che ven-gano implementate applicazioni di second-life delle batterie, al fine di ridurre ulteriormente l’impatto ambientale e raggiungere l’elettrificazione totale del settore dei trasporti.
Infatti se, da un lato, l’elettrificazione del settore automotive consentirà di ridurre le emissioni di gas serra, la produzione e lo smaltimento delle batterie apportano dall’ altro lato un forte contributo alle emissioni sull’intero ciclo di vita delle vetture elettriche a batteria (BEV). La realizzazione di un veicolo BEV ha infatti un forte impatto ambientale, di cui il 40%-60% è dovuto alla produ-zione delle batterie.
Per quanto, ad oggi, la sola produzione di veicoli BEV abbia un impatto ambientale superiore ai veicoli endotermici, le analisi svolte sull’intero ciclo di vita della vetture (Life-Cycle GHG emission) mostrano che le auto elettriche hanno un impatto ambientale molto inferiore a quello delle auto endotermiche.
In considerazione del crescente aumento delle vetture elettriche e dell’impatto che i sistemi di stoccaggio elettrochimico agli ioni di litio giocheranno negli anni avvenire, la Comunità Europea e gli Stati Uniti hanno iniziato a sviluppare una propria filiera di produzione delle batterie e di approvvigionamento delle materie prime.
Nel 2023, con l’adozione del regolamento denominato “Battery Regulation”, che regola l’intero ciclo di vita delle batterie e in particolare il fine vita, e il “Critical Raw Materials Act” in cui viene introdotto il concetto di strategic raw materials (SRMs), si individua un tentativo di risposta europea alla carenza o difficoltà di approvvigionamento dei materiali critici, tra i quali molti degli elementi contenuti nelle batterie agli ioni di litio: Litio, Manganese, Magnesio, Grafite Naturale, Rame, Nichel e Cobalto.
Fonte: Airi – Position Paper “Nuove competenze della ricerca e innovazione industriale per l’economia circolare”
