L’auto circolare

 

Nei prossimi anni il settore automobilistico diventerà il maggiore consumatore di materie prime critiche per via dello sviluppo dei motori elettrici e delle loro batterie, e se da un lato darà un contributo decisivo al ridimensionamento dell’inquinamento globale, dall’altro continuerà a consumare risorse naturali. L’Automotive europeo, infatti, è il primo consumatore di alluminio con il 42%, magnesio con il 44%, metalli del gruppo del platino per il 63%, gomma naturale con il 67% e terre rare con una quota del 30% attesa nel 2025. Per rendere più sostenibile l’industria dei trasporti, quindi, non basta sostituire il motore alle auto passando da quello a combustione a quello elettrico, ma è necessario puntare sulla circolarità di tutta l’automobile intervenendo su progettazione, produzione e gestione del fine vita, visto che ogni anno in Europa arrivano dallo sfasciacarrozze oltre sei milioni di veicoli. Un approccio più circolare alla gestione della mobilità potrebbe ridurre in modo significativo il consumo di materiali vergini, per questo la Commissione dell’Unione europea ha elaborato una nuova proposta di regolamento, che punta a sostituire le attuali direttive europee in materia. La proposta di regolamento impone un 25% almeno di plastica riciclata nei nuovi veicoli con un quarto della materia proveniente dal riciclo di plastica da veicoli fuori uso e proporzioni ambiziose di riuso sono state pensate anche per alluminio, magnesio, platino, gomma e terre rare. 

Obbligando i costruttori di auto a indicare in modo chiaro come smontare le varie parti dei veicoli fuori uso, e delineando nuove norme a rafforzare la responsabilità estesa del produttore, l’Unione insegue vantaggi sia ambientali, riducendo le emissioni di CO2 per 12,3 mln di tonnellate entro il 2035 e valorizzando nel contempo 5,4 mln di tonnellate di materiali riciclati, sia socioeconomici, riducendo i costi dell'auto e creando 22mila nuovi posti di lavoro. Secondo Frans Timmermans, vicepresidente esecutivo per il Green deal europeo, “Nei prossimi anni saranno immessi sul mercato sempre più veicoli a zero emissioni, il che aumenterà la domanda di materie prime preziose. La nostra proposta odierna farà in modo di riciclare e riutilizzare il maggior numero possibile di questi materiali, dando nuova vita ai componenti delle nostre automobili e riducendo notevolmente l’impronta ambientale del nostro trasporto su strada”. “Migliorare il riciclaggio e la circolarità, - ha aggiunto Thierry Breton, commissario europeo per il Mercato interno -, in particolare recuperando materie prime più critiche, contribuirà a creare catene di approvvigionamento più resilienti e a ridurre l’esposizione alla volatilità dei prezzi”. La proposta di regolamento della Commissione sui requisiti di circolarità per la progettazione dei veicoli e sulla gestione dei veicoli fuori uso sarà esaminata in questi mesi dal Parlamento e dal Consiglio europeo, per poter proseguire nell’iter legislativo verso una maggior sostenibilità del settore automotive.

Intanto, aspettando leggi che favoriscano la circolarità di tutto il settore automobilistico, c’è chi non sta a guardare. Secondo lo studio “Why charging Li–air batteries with current low-voltage mediators is slow and singlet oxygen does not explain degradation”, pubblicato lo scorso giugno su Nature Chemistry da un team internazionale di ricercatori di cui di cui fanno parte Marco Lagnoni e Antonio Bertei del Dipartimento di ingegneria civile e industriale dell’ Università di Pisa, “Risolvere il problema della dipendenza da materiali critici come cobalto e nickel che oggi affligge la mobilità elettrica è possibile”. La soluzione si chiama “Batteria Litio-Aria”: batterie che garantiscono un’alta densità di energia e che in futuro potrebbero essere utilizzate nei veicoli elettrici rendendoli ancor più sostenibili dal punto di vista ambientale. Anche se oggi queste batterie non hanno ancora raggiunto prestazioni adeguate per un loro utilizzo pratico, in particolare per quanto riguarda la fase di carica, lo studio elaborato dall’Universtità di Pisa in collaborazione con quelle di Oxford e Nottingham, ci fa capire che questo limite “potrebbe essere presto superato”. Il team di ricerca italo-britannico ha infatti scoperto perché gli attuali catalizzatori, chiamati mediatori redox e utilizzati per la ricarica delle batterie litio-aria, non riescono a garantire una velocità di carica elevata. Lagnoni e Bertei hanno sviluppato dei modelli numerici avanzati e unici nel loro genere, che hanno permesso di prevedere le prestazioni energetiche degli elettrodi simulando il processo di carica con mediatori redox. Questo ha evidenziato che “Esistono altri fenomeni, oltre alla cinetica di reazione, che possono rallentare ulteriormente la carica, i quali devono essere anch’essi affrontati per superare le attuali limitazioni ed ottimizzare la tecnologia”.

La buona ricerca di base richiede risorse, ma soprattutto tempo, impegno e ottime basi teoriche, tutte caratteristiche che non mancano al team di Bertei, che ha ricordato come “Questo risultato dimostri come l’approccio dell’ingegneria chimica sia multidisciplinare, attuale e capace di contribuire alla soluzione delle sfide odierne, come quelle dell’accumulo di energia elettrica”. Per Lagnoni "Il progresso della ricerca scientifica oggi si basa su una combinazione di sforzi sperimentali e strumenti di modellazione avanzati.  Nell’ambito delle scoperte scientifiche, la modellazione è, infatti, uno strumento indispensabile per accelerare il progresso e supportare l’interpretazione dei dati sperimentali”. La  coesione e i contatti tra i gruppi di ricerca sono elementi essenziali per il progresso nel mondo dell’auto e i ricercatori sono convinti che i risultati ottenuti da questo studio potranno “Indirizzare più rapidamente la ricerca verso la creazione di nuove classi di mediatori redox e verso l’impiego di materiali diversi da quelli utilizzati finora. Una sfida difficile, certo, ma anche un’opportunità per esplorare nuove direzioni di ricerca verso una mobilità elettrica sempre più sostenibile”. Lavorando insieme e condividendo i risultati, la ricerca sembra promettere di saper raggiungere risultati significativi e superare le sfide scientifiche, anche quelle più complesse. Intanto la buona politica dovrebbe continuare ad indirizzare questa ricerca con leggi che non lascino alternative ai produttori, obbligandoli a produrre pensando al riciclaggio e alla circolarità!

Alessandro Graziadei