La transizione energetica passa per litio, cobalto ed idrogeno

Mentre parte del mondo sembra alle prese con scenari bellicisti e desueti del secolo scorso, un’altra consistente fetta di popolazione si interroga sul prossimo futuro della terra. Più nello specifico di come affrontare la sempre più imminente fine dell’era fossile. Sembra scontato, ma i combustibili tradizionali hanno i giorni contati e i loro sostituti non sembrano pronti a prenderne le veci.

La transizione energetica: il congresso E2DT

Dal 22 al 26 ottobre, menti illustri della ingegneria chimica, e non solo, si confronteranno sullo sfondo della città di Palermo. Il congresso E2DT, l’Energy, Environment and Digital Transition è organizzato dall’Associazione Italiana di Ingegneria Chimica (Aidic), con il supporto della Federazione Europea di Ingegneria Chimica (Efce). Il tema fulcro dei lavori riguarda la transizione energetica. Quando si parla di questo tema essenzialmente si sta disquisendo in merito al passaggio della produzione di energia da combustibili fossili a risorse rinnovabili: un percorso arduo e in salita soprattutto per l’impatto dei costi. È evidente che il solo impegno scientifico non basta, infatti, molte delle scelte energetiche passano per il campo politico. Uno degli esempi più recenti riguarda la scelta della Commissione Europea di abolire i motori a combustione termica dal 2035. Una direttiva che ha sollevato un polverone di polemiche e dibattiti non sempre con basi scientifiche solide.

Addio fonti fossili

Scelte coraggiose come quella di Bruxelles presuppongono una forte strategia per evitare il rischio di trovarsi impreparati. La preoccupazione dei detrattori di questa proposta risiede proprio in questo cavillo logico; non è rischioso procedere in modo così repentino? Non è meglio affrontare un percorso più graduale? Risposte a cui il mondo politico non riesce a dare una risoluzione esaustiva ed è qui che deve subentrare efficacemente la scienza. Attualmente la risposta tecnologica alla transizione ecologica sta procedendo speditamente realizzando, ad esempio, veicoli elettrici più efficienti e, nel lungo periodo, è prevista una riduzione dei costi. Unitamente a ciò stanno nascendo lavori di ricerca per materiali più sostenibili per la produzione di accumulatori di energia. Questo passaggio è purtroppo cruciale, infatti, le batterie attuali fanno ancora troppo peso su una catena di materiali rari di difficile approvvigionamento e con alto impatto ambientale.

Il Cocktel per la transizione: litio, cromo, cobalto, ecc..

Una batteria di un veicolo elettrico pesa 206 kg e contiene molti metalli diversi: in ordine di importanza grafite, rame, nickel, manganese e, in misura minore cobalto, cromo e litio. Proprio quest’ultimo elemento sta influenzando molto la filiera produttiva e gli scenari internazionali. Facendo un rapido excursus nei più recenti accordi per l’estrazione abbiamo: il Ghana ha siglato un accordo con la multinazionale australiana Atlantic Lithium Ltd per lo sfruttamento di un grande giacimento di litio; il Cile sta ipotizzando di nazionalizzare proprio i giacimenti di litio ed infine in Asia, la Cina, maggiore produttore di batterie, a corto di risorse nel proprio territorio, ha di recente raggiunto un accordo per sfruttare i giacimenti di litio in Afghanistan governato dai talebani. E l’Europa? Purtroppo la ricerca è ancora limitata al suolo del vecchio continente. Dunque, almeno nei prossimi anni, Bruxelles sarà costretta a muoversi da acquirente in un mercato energetico delle batterie prevalentemente asiatico o statunitense.

La transizione energetica: la via prudente

Aidic (Associazione Italiana Di Ingegneria Chimica) in vista del congresso, ha realizzato diversi position paper in cui analizza la situazione attuale della transizione energetica e ne deriva alcune ipotesi risolutive. In più riprese viene fatto notare come le batterie non riguardano solo la mobilità elettrica, ma anche una miriade di dispositivi e oggetti di impiego quotidiano; ma soprattutto incidono enormemente anche sull’efficienza delle fonti rinnovabili con i sistemi di accumulo. Dunque la richiesta dei materiali critici, citati in precedenza, è destinata ad aumentare in modo esponenziale. Sempre nel paper di Aidic viene indicata una via più prudente: “la messa al bando dei motori endotermici in Europa a partire dal 2035 potrebbe non risolvere il problema del cambiamento climatico ed esporre l’Europa e parte del resto del mondo a tensioni dovute all’approvvigionamento e alla gestione dei minerali critici” rileva Giuseppe Ricci, presidente di Aidic. Sarebbe, insomma “prudente considerare attentamente per i trasporti, l’utilizzo di vettori energetici alternativi a elettricità e idrogeno, derivati da rifiuti, da biomasse ottenute senza competere con le produzioni alimentari e senza deforestazione o dall’idrogenazione della CO2”.

L’idrogeno

La via moderata per la transizione energetica proposta dal presidente di Aidic presuppone lo sfruttamento dell’idrogeno come combustibile. Di questo argomento si discute da molto tempo e le aspettative per un completo sviluppo della tecnologia sono elevate, ma attualmente, le applicazioni sono di nicchia. Il presidente di Aidic ci tiene a precisare “la combustione dell’idrogeno, per generare energia, produce come sottoprodotto solo vapore d’acqua e la sua densità energetica per massa, cioè l’energia ottenibile per peso di idrogeno è molto alta”. Le note dolenti che limitano l’applicazione, purtroppo, esistono e riguardano essenzialmente le proprietà del gas. L’idrogeno è molto rarefatto, dunque, il suo utilizzo presuppone una compressione ma attualmente a causa della bassa densità i costi di compressione dell’idrogeno sono molto elevati. La quantità di energia necessaria per comprimere l’idrogeno è 5-10 volte maggiore rispetto a quella richiesta per la compressione del metano, ciò rende difficile abbassare i costi di produzione. La ricerca però vuole fare progressi in merito e sono nati molti progetti per abbandonare i problemi tecnologici; l’auspicio è che a finanziare questi lavori vi siano fondi ingenti da parte delle istituzioni governative.