Il motore a combustione: una tecnologia da superare
È ormai un fatto assodato che i mezzi di trasporto tradizionali costituiscono una delle maggiori cause di inquinamento atmosferico. Iniziamo dalle basi: per veicoli tradizionali intendiamo quei mezzi che utilizzano un motore a combustione, il quale per funzionare necessita di combustibili fossili, solitamente benzina o diesel.
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 quale il PM10, di cui si è parlato molto negli ultimi anni. Questi gas sono alcuni dei diretti responsabili dell’innalzamento delle temperature negli ultimi decenni 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 principali 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 rende il problema ancora più urgente. È quindi chiaro che il settore automobilistico debba essere aggiornato in modo da conformarsi alla necessità di sostenibilità del futuro. La domanda si pone sul 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 utilizzate fino ad oggi. Ma è davvero così?
I dubbi sul motore elettrico
Se, da una parte, è vero che le auto elettriche non inquinano poiché non emettono gas attraverso la combustione, dall'altra, bisogna chiedersi se inquinino in altro modo. La risposta è ovviamente sì. Infatti, il discorso sulla sostenibilità delle macchine elettrice ruota in gran parte intorno 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, al momento, la maggior parte dell’energia elettrica utilizzata da questi mezzi è prodotta generando 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 dubbio più legittimo chiede se la produzione di questi veicoli sia 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 le gomme e vari componenti della carrozzeria, bisogna infatti pensare alla componente più importante di questi veicoli: la batteria.
Una batteria contiene anche elementi chimici che vengono 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 per dispositivi elettronici come smartphone e computer. Tuttavia, ulteriori incertezze riguardano la sostenibilità dell’estrazione di questo materiale: l'estrazione richiede un dispendio gigantesco di acqua, circa 1,9 milioni di litri di acqua per una sola tonnellata di litio. Ad esempio, una tesla Modello S utilizza circa 12kg di questo minerale, che necessitano di circa 22.800mila 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 essere recuperate se il processo di estrazione continua ad aumentare. La crescente scarsità di acqua causa danni non indifferenti alle popolazioni locali e quindi alla loro agricoltura. Alcuni studi segnalano addirittura 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 tuttavia il solo minerale necessario alla costruzione di 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 per lo più nella Repubblica Democratica del Congo ed è altamente tossico. Vista l'enorme abbondanza di cobalto in questi territori e il prezzo crescente sul mercato, il risultato è una vera e propria febbre dell’oro, che porta alla creazione di miniere a cielo aperto, ossia inferni dove la violazione di diritti umani è all’ordine del giorno. Senza dimenticare i danni all’ambiente provocati dalla tossicità del cobalto e dall’impiego di combustibili fossili per la sua estrazione.
Dove vanno a finire le batterie usate?
Come tutte le batterie, anche quelle montate sulle automobili elettriche hanno un ciclo massimo di vita e vanno pertanto sostituite. Una volta cambiata, però, la batteria vecchia va smaltita e ciò deve essere fatto in un determinato modo. Infatti, se il processo non viene svolto in maniera corretta, le batterie usate rilasciano sostanze nocive nell’ambiente circostante.
L'eliminazione e lo smaltimento non sono però le soluzioni migliori: si potrebbero procedere al recupero del 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 quindi vita a questi oggetti e producendo energia pulita da utilizzare in altri ambiti. Nonostante questa soluzione sia ancora dibattuta, si tratta di una possibile alternativa al fine di 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 è stata qui analizzata. Un altro di questi può essere il costo che questi veicoli attualmente comportano e che di conseguenza li rendono inaccessibili a molti consumatori, coìs come l'imprevedibile situazione energetica negli anni a venire. Decine di studi forniscono 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.
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Fonti utilizzate per l’articolo:
Immagine: 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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