Il motore a combustione, una tecnologia da superare
È ormai un fatto assodato che i mezzi di trasporto tradizionali costituiscano una delle maggiori cause di inquinamento atmosferico. Partiamo dalle basi: con veicoli tradizionali intendiamo quei mezzi che utilizzano un motore a combustione e che necessita di combustibili fossili, solitamente benzina o diesel, per funzionare. La combustione che avviene all’interno di questi motori rilascia nell’aria una lunga serie di agenti inquinanti, come gas serra – principalmente CO2 e vapore acqueo – monossidi di carbonio e polveri sottili come il PM10 di cui si parla molto negli ultimi anni. Questi gas sono dei diretti responsabili dell’innalzamento delle temperature negli ultimi anni e del crescente numero di malattie respiratorie, oltre ad essere, nel caso delle polveri sottili, cancerogeni. I mezzi di trasporto con motori a combustione sono tra i maggiori produttori di gas serra, con una percentuale tra il 23% e il 27% negli Stati Uniti, in cui l’automobile è l’assoluta protagonista dei trasporti, un fatto che pertanto rende ancora più urgente il problema.
È chiaro che il settore automobilistico debba essere aggiornato in modo da conformarsi alle necessità di sostenibilità del futuro. La domanda è come
L’alternativa elettrica
Negli ultimi anni si è parlato molto di auto elettriche e pressoché tutte le aziende produttrici di automobili hanno ormai inaugurato una loro linea di veicoli elettrici. Come non parlare poi di Tesla, l’azienda di proprietà del miliardario Elon Musk che ha fatto dell’elettrico il proprio marchio di fabbrica. Come si può intuire dal nome, questi tipi di auto utilizzano una batteria, caricata con energia elettrica, per mettersi in moto. Non utilizzando un motore a combustione che necessita di carburanti derivati da idrocarburi, questi veicoli non producono emissioni quando si spostano. Ciò li rende, secondo molti, il mezzo del futuro, destinato a rimpiazzare le automobili che abbiamo usato fino ad oggi. Ma è davvero così?
I dubbi sul motore elettrico
Se da una parte le auto elettriche non inquinano emettendo gas attraverso la combustione, bisogna chiedersi se inquinino in altro modo. La risposta ovviamente è sì.
Infatti, il discorso sulla sostenibilità delle macchine elettrice ruota in larga parte attorno all’energia elettrica necessaria per il funzionamento del motore. Ad oggi, la maggior parte dell’energia elettrica mondiale, circa il 70%, viene ancora prodotto utilizzando fonti di energia non rinnovabili. Pertanto, la maggior parte dell’energia elettrica utilizzata da questi mezzi al momento viene prodotta causando emissioni inquinanti, riducendo quindi l’impatto positivo di questi veicoli, che causano emissioni secondarie. Se, invece, l’energia dovesse essere prodotta tramite fonti rinnovabili o comunque non inquinanti, allora le auto elettriche avrebbero sicuramente un impatto minore rispetto a quelle tradizionali in termini di “carburante”.
Quanto inquina la batteria di un’auto elettrica?
Un ulteriore dubbio più legittimo è se la produzione di questi veicoli sia o meno compatibile con gli standard di riduzione del riscaldamento globale che l’umanità si è prefissata per il 2050. Oltre alle normali componenti di un’automobile, come gomme o i vari componenti della carrozzeria, bisogna infatti pensare alla componente più importante di questi veicoli: le batterie. Una batteria, infatti, contiene vari materiali che devono essere estratti dal suolo, il più importante dei quali è certamente il Litio. Questo minerale, largamente presente in diversi paesi del Sud America e in Australia, è infatti il materiale più importante delle batterie a litio, usate non solo nelle auto elettriche ma anche su dispositivi elettronici come smartphone e computer. Sorgono, tuttavia, alcuni dubbi sulla sostenibilità dell’estrazione di questo materiale. L’estrazione del litio, infatti, richiede un dispendio gigantesco di acqua: circa 1,9 milioni di litri di acqua per una sola tonnellata di Litio. Una tesla Modello S utilizza circa 12kg di questo minerale, che necessitano di circa 22800 litri di acqua solo per essere estratti. Nella zona del Salar de Atacama, in Cile, dove la maggior parte del litio estratto è destinato alla produzione di batterie per veicoli elettrici, le riserve di acqua sono al minimo e senza possibilità di esser recuperate se il processo di estrazione continua ad aumentare. La crescente scarsità di acqua causa danni non indifferenti alle popolazioni locali e alla loro agricoltura, alcuni studi segnalano la presenza di conflitti a causa della mancanza di acqua. Esiste inoltre la possibilità che sostanze tossiche, come l’acido cloridrico utilizzato per processare il litio, vengano rilasciate nel terreno o contaminino le risorse d’acqua circostanti.
Il litio non è l’unico minerale necessario per costruire una batteria, si tratta di altri due minerali ben più rari e problematici: il cobalto e il nichel. Se il litio è relativamente comune, il cobalto non lo è: si trova in gran parte nella Repubblica Democratica del Congo ed è altamente tossico. Vista la grande abbondanza di cobalto in questi territori e il prezzo crescente di questo materiale sul mercato, il risultato è una vera e propria febbre dell’oro, che porta alla creazione di miniere a cielo aperto, inferni dove la violazione di diritti umani è all’ordine del giorno, per non parlare dei danni all’ambiente causati dalla tossicità del cobalto e dall’impiego di combustibili fossili per l’estrazione.
Che fine fanno le batterie usate?
Come tutte le batterie, anche quelle montate sulle automobili elettriche hanno una vita massima e devono essere sostituite. Una volta cambiata però, la batteria vecchia va smaltita e ciò deve essere fatto in un determinato modo. Se il processo non viene svolto in maniera corretta, infatti, le batterie usate rilasciano sostanze nocive nell’ambiente circostante.
Buttarle e smaltirle però non sono le soluzioni migliori: infatti si potrebbero o recuperare litio, nichel e cobalto dalle batterie usate per evitare di estrarne di nuovi, oppure creare sistemi di accumulo per impianti fotovoltaici collegando centinaia di batterie usate, ridando vita a questi oggetti e producendo energia pulita da utilizzare in altri ambiti. Anche se questa soluzione è ancora dibattuta, si tratta di una possibile alternativa per evitare ulteriori sprechi.
Per concludere
Il discorso sui veicoli elettrici è certamente complesso e si devono considerare un gran numero di fattori, di cui solo una piccola parte sono stati analizzati qui. Un altro di questi può essere il costo che questi veicoli attualmente comportano e che li rendono inaccessibili a molte persone, la situazione energetica del futuro ecc.… Decine di studi danno risposte diverse a questa domanda e tra questi l’MIT ha stabilito che, a patto che l’energia utilizzata dalle macchine sia prodotta in maniera sostenibile, i veicoli elettrici, nonostante tutto, risultino più sostenibili di quelli tradizionali. Si tratta tuttavia di un ”però” importante, da aggiungere alla lista di problematiche di questi veicoli, che forse hanno il potenziale di decarbonizzare, almeno in parte, il settore automobilistico.
Fonti utilizzate nell’articolo:
https://unsplash.com/it/foto/xfaYAsMV1p8
https://www.wired.co.uk/article/lithium-batteries-environment-impact
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2300396018301836
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306261920306395
https://news.mit.edu/2020/solar-energy-farms-electric-vehicle-batteries-life-0522
https://energy.mit.edu/research/mobilityofthefuture/
https://www.foeeurope.org/sites/default/files/publications/13_factsheet-lithium-gb.pdf
https://www.epa.gov/greenvehicles/electric-vehicle-myths
https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC129889
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L'Autore
Filippo del Monte Alia
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Auto Auto elettriche batterie litio fonti di energia sostenibilità inquinamento atmosferico combustibili fossili