Auto elettrica o a benzina? Il vero impatto ambientale è nei dettagli

Quando si parla di auto elettriche, uno dei dubbi più comuni è: “Ma davvero inquinano meno delle auto tradizionali?” Spesso si sente dire che la produzione delle batterie genera moltissima CO₂, e quindi forse non conviene poi tanto passare all’elettrico. Ma le cose non sono così semplici — e un’analisi completa può sorprendere.

Il grafico qui sopra confronta le emissioni di CO₂ equivalente tra un’auto elettrica (EV) e una a combustione interna (ICE), suddivise per fasi del ciclo di vita: dalla produzione alla rottamazione, passando per l’uso quotidiano su strada (qui ipotizzato su 150.000 km).

Cosa scopriamo? Le prime fasi di produzione sono simili per entrambe: acciaio, alluminio, elettronica incidono in modo quasi uguale. La differenza principale riguarda la batteria: produrla richiede moltissima energia, e questo si riflette in un’impronta iniziale più alta per l’auto elettrica. Ma il vero punto critico è l’uso del veicolo: qui l’auto a benzina emette oltre 27.000 kg di CO₂ in 150.000 km, mentre l’elettrica, se alimentata con energia al 50% pulita (come in realtà avviene), si ferma a circa 1.200 kg.

Questo significa che, anche se parte in svantaggio, l’auto elettrica recupera e supera ampiamente nel tempo l’auto a combustione, dal punto di vista ambientale. In gergo si chiama carbon break-even point, il punto in cui le emissioni "risparmiate" durante l’uso compensano quelle iniziali della produzione. Infine, non bisogna dimenticare che anche altre parti dell’auto, come elettronica, materiali leggeri e dispositivi intelligenti, contribuiscono in modo significativo all’impatto ambientale, qualunque sia il tipo di motore. Alla fine dobbiamo concludere che le auto elettriche sono migliori amiche dell'ambiente.

Impatto ambientale delle batterie al litio

Le batterie al litio sono fondamentali per la tecnologia moderna, alimentando smartphone, computer, veicoli elettrici e sistemi di energia rinnovabile. Grazie alla loro elevata densità energetica e alla capacità di ricarica, hanno rivoluzionato il settore dell’energia portatile e sono diventate centrali nella transizione ecologica. Tuttavia, il loro impatto ambientale solleva interrogativi.

L’estrazione del litio avviene principalmente nel cosiddetto “Triangolo del Litio”, tra Argentina, Bolivia e Cile, dove enormi distese saline nascondono preziosi depositi di questo metallo. Il metodo più comune prevede l’evaporazione di enormi quantità d’acqua contenente il litio e contribuisce alla desertificazione e alla contaminazione delle risorse idriche locali con sostanze tossiche come acido solforico e idrossido di sodio. Le comunità  locali e l’ecosistema ne risentono, con la riduzione delle falde acquifere e l’aumento della mortalità di alcune specie.

Nonostante ciò, le batterie al litio restano una componente chiave per ridurre l’uso di combustibili fossili, specialmente nel settore dei trasporti. Gli esperti ritengono che, considerando le emissioni complessive dei veicoli, il passaggio alle auto elettriche giustifichi l’impatto ambientale della produzione di batterie.

Sul fronte della sicurezza, le batterie al litio sono generalmente affidabili, ma in rari casi possono incendiarsi a causa di difetti o danni meccanici. Tuttavia non dimentichiamo che sono infinitamente più sicure di un serbatoio di benzina, liquido altamente infiammabile.

Il futuro delle batterie al litio dipende dall’innovazione: migliorare il riciclo, sviluppare metodi di estrazione meno impattanti e trovare alternative sostenibili sarà essenziale per bilanciare progresso tecnologico e tutela ambientale.

Che cos’è una Gigafactory?

Il primo a dare questo nome è stato Elon Musk in capo di Tesla, e si intende una enorme fabbrica di batterie per auto elettriche (e non solo). Il primato lo detiene l’americana Tesla, ma anche Europa e Italia si stanno muovendo per aumentare la capacità di produzione e far fronte alla crescente richiesta di veicoli elettrici.

Attualmente, le batterie agli ioni di litio sono 30 volte più economiche di quando sono entrate per la prima volta nel mercato nei primi anni Novanta, si prevede che il costo scenderà ancora. Per produrre l’elettricità, le batterie funzionano sul fenomeno del trasporto degli ioni di litio da un polo chiamato anodo a un altro il catodo separati da un elettrolita. Il catodo è il principale fattore limitante nelle prestazioni della batteria, l’elemento dove si trovano i metalli preziosi. Durante la carica gli ioni di litio vengono inviati all’anodo e immagazzinati: durante la scarica si spostano verso il catodo. Lo spostamento di queste cariche elettriche è l’elettricità che fa funzionare il motore elettrico.

I migliori produttori di celle per batterie agli ioni di litio di livello automobilistico sono la giapponese Panasonic, Samsung e SK Innovation della Corea del Sud, Immagina AESC, CATL e BYD cinesi. In Europa sono presenti 7 produttori di batterie agli ioni di litio, di cui ai primi posti LG in Polonia con 32 GWh e Samsung in Ungheria con 20 GWh. L’Europa sta facendo un grande sforzo sul fronte batterie: tre anni fa le previsioni per il 2030 erano di 120 GWh mentre oggi le stesse previsioni sono state portate a quasi 800 GWh, sufficienti per la fabbricazione di quasi 15 milioni di veicoli elettrici puri.

Batterie del futuro

La tecnologia sforna prodotti sempre più avanzati ed efficienti che si scontrano con la disponibilità di energia: il più evidente degli esempi è quello dell’auto elettrica.  Le batterie non fanno progressi significativi da molto tempo: ma forse siamo alle soglie di una rivoluzione energetica.

Ecco le migliori scoperte sulle batterie che potrebbero arrivare in commercio in un periodo più o meno breve:  dalla ricarica wireless,  alla ricarica superveloce.

In alcuni centri si studiano le batterie strutturali, cioè integrate nella struttura, con l’utilizzo della fibra di carbonio come elettrodo negativo (polo -) mentre il positivo è un composto di fosforo, ferro e litio. Altri centri di ricerca invece hanno brevettato un elettrodo di carbonio ultraveloce: nanotubi di carbonio allineati che potrebbero  aumentare la potenza della batteria di dieci volte, incrementare l'immagazzinamento di energia di  tre volte, e aumentare il ciclo di vita di una batteria di cinque volte.

I ricercatori dell'Università del Texas stanno sviluppando una batteria agli ioni di litio che non utilizza il cobalto (poco diffuso, costoso, con grandi problemi ambientali legati alla sua estrazione) ma nichel, manganese e alluminio.  Anche la Cina, ha annunciato batterie senza cobalto destinate al mercato dei veicoli elettrici dotate di una maggiore densità energetica, che potrebbe portare a un'autonomia fino a 800 km per le auto elettriche, allungando anche la durata.

In Australia stanno sviluppando una batteria al litio e zolfo, superando le prestazioni degli ioni di litio, in grado di alimentare uno smartphone per 5 giorni, oppure un’auto per 1000 km, con un impatto ambientale minore rispetto e costi di produzione inferiori. Anche l’americana IBM, in collaborazione con Mercedes afferma di lavorare su batterie che vanno oltre la tecnologia degli  ioni di litio, più economica da produrre, che può caricarsi più velocemente degli ioni di litio.

Le batterie del futuro dovranno caricarsi in pochissimi minuti senza degradarsi mentre oggi sappiamo che la ricarica veloce, ammesso che si trovi la colonnina, se usata frequentemente danneggia a lungo andare la batteria. I Giapponesi di Panasonic per esempio stanno lavorando su questo. In più di un centro di ricerca si sta lavorando su batterie che utilizzano il silicio, impropriamente chiamate anche batterie alla sabbia: si perché il silicio è uno degli elementi chimici più diffusi nei minerali, e nella sabbia.

In Italia arriva la prima Gigafactory di batterie per auto

La corsa alle batterie per auto elettriche oggi è dominata dai cinesi ma qualcosa si sta muovendo anche in Italia, Paese con una radicata industria dell'auto. Pininfarina progetta il primo mega-impianto di batterie in Italia.

Sono molte ormai le case automobilistiche che hanno stabilito una data più o meno vicina in cui cesseranno di produrre auto tradizionali. Secondo alcuni studi fra 10 anni il 20% delle auto vendute saranno elettriche, ma alcuni dicono che la realtà potrebbe superare le previsioni, anche di molto. Naturalmente occorre che l'industria sia in grado di soddisfare le richieste del mercato: entro questo decennio la richiesta di batterie potrebbe crescere di otto volte. Elon Musk, il creatore di Tesla, che di auto elettriche si intende dice: “Realizzare un prototipo di batteria è facile, mettere a punto un sistema di produzione affidabile è molto, molto difficile”. 

Un industriale svedese ha dunque commissionato alla torinese Pininfarina la progettazione di quella che dovrebbe diventare la più grande fabbrica di batterie in Europa: 4.000 lavoratori impiegati. L'Europa ha molto da recuperare in questo campo nei confronti della Cina: tre anni fa produzione di batterie era praticamente nulla, oggi invece l’Europa detiene una fetta di circa il 5% della produzione. Tutti i Paesi comunque sono concentrati nella creazione di una batteria a basso costo e grande capacità di energia.