Auto elettriche e sostenibilità: il tallone d’Achille delle batterie

La mobilità svolge un ruolo chiave nell’economia dell’Unione Europea, tuttavia, il settore dei trasporti dell’Unione è ancora significativamente basato sull’utilizzo di combustibili fossili ed è responsabile di un quarto delle emissioni europee di gas a effetto serra; secondo l’Agenzia Europea per l’Ambiente, gli sforzi fatti fino ad ora per limitare gli impatti ambientali e climatici in Europa, non sono sufficienti per raggiungere gli obiettivi a lungo termine dell’UE in materia di clima e politica ambientale.

La mobilità elettrica può ridurre significativamente l’impatto ambientale del settore dei trasporti in termini di emissioni di gas serra 

L’introduzione e l’incremento dell’utilizzo di auto e mezzi di trasporto elettrici può ridurre significativamente l’impatto ambientale del settore dei trasporti, soprattutto laddove c’è alta densità di popolazione e di spostamenti su strada. Le auto elettriche non producono inquinanti atmosferici come ossidi di azoto, persiste anche per loro l‘emissione del particolato, ma solo derivante da frenate e usura dei pneumatici, che risulta essere comunque nel complesso inferiore rispetto a quello emesso da auto a benzina o diesel. Di significativo interesse, anche alla luce delle nuove consapevolezze portate dalla crisi sanitaria causata dalla pandemia Covid-19, è l’impatto sulla salute umana correlato al miglioramento della qualità dell’aria che si avrebbe incrementando l’utilizzo di trasporti elettrici.

Quando si parla di mobilità -e quindi anche di auto elettriche- occorre associarvi con molta cautela l’aggettivo sostenibile. Le auto elettriche hanno senza dubbio effetti positivi sull’ambiente e quindi classificarsi come soluzione green ma, perché si possa parlare di mobilità realmente sostenibile, occorre analizzare tutti gli effetti dell’intera catena di produzione di ciascun prodotto. Grazie ai 17 Obiettivi di Sviluppo Sostenibile, sappiamo che la dimensione della sostenibilità non riguarda solo gli impatti che un determinato prodotto o settore hanno sulla sfera ambientale, ma racchiude anche tutte le conseguenze sociali ed economiche di un dato processo, in modo interconnesso e imprescindibile. 

Le Nazioni Unite hanno acceso i riflettori sugli impatti sociali e ambientali provocati dall’estrazione delle materie prime utili a realizzare le batterie per le auto elettriche, chiedendo di affrontare con urgenza la tematica, visto il probabile boom di domanda stimato per i prossimi anni. Anche una precedente analisi dell’Agenzia europea dell’Ambiente sottolineava come i componenti delle auto elettriche contengano una grande quantità di metalli, la cui lavorazione può comportare il consumo di molta energia e, talvolta, rilasciare sostanze tossiche. Questi metalli, vengono utilizzati anche nella produzione delle batterie per le auto elettriche, e sono considerati materie prime strategiche e critiche.

Le materie prime strategiche e critiche per la produzione di batterie per auto elettriche

Si stima che la scelta di auto elettriche sia un trend in crescendo, l’UNCTAD prevede la vendita di circa 23 milioni di veicoli elettrici nel prossimo decennio: il mercato delle batterie ricaricabili per auto, attualmente stimato a 7 miliardi di dollari, dovrebbe salire a 58 miliardi di dollari entro il 2024.

Per questo motivo l’UNCTAD ha prodotto un nuovo Rapporto nel quale avverte che le materie prime utilizzate per la costruzione delle batterie delle auto elettriche sono concentrate in un basso numero di paesi del mondo e questo potrebbe essere un fattore preoccupante per la sostenibilità dell’intero sistema di produzione. Le materie prime in esame, essenziali per la produzione di batterie ricaricabili, sono: cobalto (Co), litio (Li), manganese (Mn) e grafite naturale (C).

I principali aspetti da tenere in conto per valutare l’effettivo impatto e la possibile sostenibilità della produzione di batterie per auto elettriche si possono raccogliere in 5 punti:

1. Provenienza effettiva da fonti sostenibili, impatto ambientale delle pratiche di estrazione
2. Utilizzo di manodopera a basso costo nei paesi in via di sviluppo nel rispetto dei diritti umani
3. Presenza di norme a protezione dei lavoratori
4. Quantità disponibile di materie prime per soddisfare la crescente domanda e possibile sostituibilità 
5. Collocazione geografica delle materie prime, la concentrazione in pochi paesi potrebbe minare la stabilità geopolitica 

La Repubblica Democratica del Congo ha le maggiori riserve di cobalto al mondo (3,4 milioni di tonnellate). L’Australia e Cuba hanno la seconda e la terza più grande riserva di cobalto, stimate rispettivamente a 1,2 e 0,5 milioni di tonnellate, seguite dalle Filippine e dal Canada con circa 0,3 milioni di tonnellate ciascuna. Più di 120 milioni di tonnellate di cobalto sono state identificate in noduli e croste di manganese sul fondo degli oceani Atlantico, Indiano e Pacifico, a profondità d’acqua fino a 6.000 metri. I limiti legali, tecnologici e ambientali e la fattibilità economica dell’estrazione, talvolta rendono difficile l’utilizzo di questa risorsa.

Secondo l’UNICEF, circa il 20% del cobalto fornito dalla Repubblica Dominicana del Congo proviene da miniere artigianali, dove sono state segnalate violazioni dei diritti umani e sfruttamento minorile: fino a 40.000 bambini lavorano in condizioni estremamente pericolose nelle miniere.

Un altro aspetto insostenibile è costituito dalle miniere sterili che vengono abbandonate dopo l’estrazione di rame e cobalto nella Repubblica Dominicana del Congo. Queste miniere possono contenere minerali di zolfo che subiscono varie reazioni e generano acido solforico quando esposti all’aria e all’acqua. Questo comportamento noto come Acid Mine Drainage (AMD) provoca danni da inquinamento e contaminazione delle acque superficiali aumentando la tossicità dell’acqua.

In Cile, l’estrazione del litio utilizza quasi il 65% dell’acqua nella regione del Salar de Atamaca, situata in una delle aree desertiche più aride del mondo. Ciò ha costretto gli agricoltori locali e i pastori a migrare e abbandonare i loro abituali insediamenti. Ha inoltre contribuito al degrado ambientale, provocato danni al paesaggio e alla contaminazione del suolo, all’esaurimento delle acque sotterranee e all’inquinamento. La respirazione di polvere di litio può irritare le vie respiratorie e un’esposizione prolungata al litio può causare l’accumulo di liquido nei polmoni, con conseguente edema polmonare. 

Gli impatti ambientali dell’estrazione della grafite sono molto simili a quelli associati all’estrazione del cobalto. L’uso di esplosivi per aprire le rocce per esporre la grafite può portare al rilascio di polvere e particelle fini nell’atmosfera che possono provocare problemi alla salute. La polvere rilasciata nella produzione di grafite naturale ha anche un impatto significativo sui suoli che possono contaminarsi, causando effetti dannosi anche sulla fauna e sulla flora locale.

La produzione di queste materie prime è concentrata dunque solo in pochi paesi e la bassa sostituibilità degli elementi è un elemento preoccupante in vista dell’aumento crescente della domanda per la costruzione di batterie. Una interruzione dell’approvvigionamento da parte di questi paesi, può portare a mercati sempre più stretti, a prezzi più alti e quindi costi più elevati per la costruzione delle batterie.

Il fil rouge delle possibili soluzioni per rendere questa catena di produzione più sostenibile è quello della ricerca tecnologica orientata verso due obiettivi:

1. Facilitare la ricerca sulle tecnologie delle batterie che dipendono meno dalle materie prime essenziali e che possono potenzialmente fornire una maggiore densità energetica (esempio: silicio)
2. Orientare l’impiego di processi scientifici e tecnologicamente avanzati alla prevenzione e al controllo degli impatti ambientali indesiderati per contribuire a mitigare le interruzioni dell’approvvigionamento derivanti da impatti ambientali negativi. (esempio: trattamento a lungo termine del materiale di uranio presente nei minerali di cobalto che fuoriesce con l’estrazione mineraria)

Gli aspetti finora visti riguardano la prima fase di vita di un prodotto, ovvero la ricerca e l’approvvigionamento delle materie prime ma, non di minore importanza, è tutto ciò che riguarda la fase di fine vita. Anche l’Agenzia europea dell’Ambiente ha sottolineato come sia necessario migliorare il riuso e il riciclo delle auto elettriche e dei relativi componenti, batterie comprese, al fine di ridurre al minimo l’impatto della loro produzione sull’ambiente. 

L’orientamento di questi sistemi produttivi verso una economia circolare sarà cruciale per la sostenibilità dei sistemi stessi. Un migliore tasso di riciclo delle materie prime può contribuire a ridurre i costi di produzione, ridurre gli impatti sull’ambiente, creare nuove possibilità di occupazione e di sviluppo imprenditoriale. 

Oltre alla ricerca tecnologica è determinante il ruolo dei decisori politici nell’impostazione di un sistema che sia sostenibile sia nei paesi detentori di materie prime, sia laddove verranno commercializzate le auto elettriche. Da un lato possono adottare politiche di riciclo e favorire un ambiente ospitale per gli investimenti volti a creare nuove miniere o espandere quelle esistenti introducendo standard ambientali e sociali e pratiche di monitoraggio e controllo. Dall’altro, adottare queste politiche aumenterà la possibilità che i prezzi delle batterie scendano e si mantengano stabili, dando così un incentivo alla scelta di mezzi elettrici e il conseguente abbandono delle fonti da combustibili fossili per il trasporto motorizzato, contribuendo in modo significativo alle azioni di mitigazione e contrasto della crisi climatica.