O R O N E R O

Whenever you find yourself on the side of the majority, it is time to pause and reflect. Mark Twain

Riserve di Litio, Batterie, Prius

Pubblicato da oronero su 28 settembre 2010

Mini E Scooter

L’industria automobilistica si è totalmente innamorata del litio. Anche se ci sono interessi industriali anche in altri tipi di batteria, per esempio al piombo, quando si parla di auto elettriche sono dominanti le ibride tipo Prius, alimentate con batterie al litio.

Le batterie dette accumulatori agli ioni di litio sono le migliori per durabilità e prestazioni, ma sofforono di una seria limitazione, la quantità di litio disponibile. La produzione sta aumentando, ma la domanda sta aumentando molto ma molto di più, e noi non potremo mai sostituire il parco macchine a diesel e benzina esistente con macchine elettriche basate su questo tipo di batteria.

Chile è il paese con più riserve di litio nel mondo.

Secondo la US Geological Survey (USGS), quasi 75% del litio mondiale si trova nelle Salar de Atacama, nel nord del Chile, ed è anche quello della maggiore qualità. Chile è anche il paese con la maggior produzione, 42%, una cifra regolata dalla Chilean Nuclear Energy Commission, visto che il litio è una risorsa strategica. Il Chile è un paese civilissimo con democrazia stabile, per cui sarà impossibile per qualche nazione con interessi forti a costringere il paese ad aumentare l’estrazione.

Anche in Bolivia ci sono grosse riserve, e vedremo se riescono a salvare dall’esplorazione l’antichissimo e unico ecosistema dove si trova il metallo. Per “fortuna” la situazione politica in Bolivia impedisce che imprese stranieri facciano dei tentativi.

Quindi per ora tutti i progetti di esplorazione si trovano in altri posti, soprattutto USA, Canada e Argentina.

Pensa, Chile e Bolivia sono i nuovi Arabia Saudita e Iran…

Il ricercatore William Tahil (formato pdf) del Meridian International Research ha calcolato la quantità di litio necessaria per alimentare tutte le macchine con batterie al litio:

  • La produzione di carbonato di litio è di ca 70.000 tonnellate p.a.
  • 17 milioni di Prius vendute all’anno (ogni anno vengono venduti 17 milioni di macchine negli US) consumerebbero 35.700 tonnellate di Li2CO3 p.a.
  • 60 milioni di PHEV20* (60 milioni di macchine vendute all’anno, nel mondo) consumerebbero 400.000 – 700.000 tonnellate di of Li2CO3  = 10 volte la produzione annuale di carbonato di litio.

*(PH = plug in hybrid, EV = electric vehicle, 20 = 20 miles o 32 km di autonomia, prima che riprende il motore a combustione)

Quindi ogni anno riusciremo a sostituire al massimo 10% delle macchine nuove con PHEV20.

Le riserve totali sono secondo Tahil 14 milioni di tonnellate, nella forma metallica, con i quali in teoria si possono produrre 74 milioni di tonnellate di carbonato di litio, quindi bastante per ca 600 milioni di macchine. Wow. Solo che il parco macchine mondiale è di 1 miliardo di unità, e sta crescendo.

È probabile che nei prossimi anni si raddoppi la produzione di litio, grazie ai tanti progetti di esplorazione, ma è una crescita spinta dalla domanda asiatica per consumer electronics, come notebook e cellulari.

Quindi stiamo per finire le riserve mondiali di litio in esattamente lo stesso modo in cui finiamo il petrolio.

Io personalmente sarei entusiasta di una macchina elettrica ricaricabile tutta mia (l’armadio dei giochi di mio figlio ne è pieno) ma per ora non ci credo anche per altri motivi:

Un chilogramma di petrolio greggio (diesel o benzina compresa) contiene circa 50 MJ (megajoule) di energia chimica. Gas fossile (gas naturale con un bell’eufemismo) contiene circa 55 MJ per chilogramma, e il carbone 20-35 MJ / kg.

Le batterie al litio contengono circa 0,5-0,7 MJ di energia al kg. Il limite teorico (che probabilmente non è realizzabile) è di circa 2 MJ / kg. Forse in futuro qualche tecnologia nuova porterà l’energia a 3 MJ / kg, ma siamo ancora molto lontani da quel risultato.

Rubo questo grafico da wikiepedia:

Nell’angolo in fondo a sinistra c’è la batteria al litio.

Anche se il motore elettrico è sostanzialmente più efficace (90%) rispetto ai motori a combustione interna (30%), le vetture elettriche hanno un raggio d’azione molto inferiore a quelle tradizionali. Se faccio il pieno di benzina, posso facilmente caricare bimbi e bagagli e viaggiare andata e ritorno Milano – Monte Carlo (ciao Titti!) . Quanti km vado con un’elettrica? A credere i produttori, 80km, non certo 600. Quante volte devo fermarmi per ricaricare? E dove? E quanto tempo perdo?

Manca totalmente l’infrastruttura per ricaricare, soprattutto per chi vive in città. Perché si continua a parlare dell’elettrico senza dare a noi “cittadini” la possibilità di usare la tecnologia? Chi vive in città è molto più motivato a comprare un veicolo elettrico, perché per lavoro viaggia meno chilometri, e vorrebbe probabilmente vedere meno inquinata e più silenziosa la sua città (spostando inquinamento e rumore alla centrale elettrica).

Dobbiamo assolutamente ridurre le emissioni di CO2, e dobbiamo assolutamente smettere di bruciare petrolio per andare 10 km in ufficio. I trasporti devono essere ripensati completamente, e la gente deve cambiare abitudini per quanto riguarda i viaggi. Intanto stanno aumentando le vendite di motorini, la gente è stufa del traffico e poi deve risparmiare gas. Fra un paio d’anni chi se lo può permettere, compra l’irresistibile Mini E Scooter della BMW.

Che però usa le solite batterie al litio, e non solo: Per accenderlo non basta più una banale chiave, ci vuole uno smartphone, che funziona anche come navigatore e music player. Ancora più litio. Chissà se ci vorrà litio anche per il casco, completo di microphono, cuffie, e connessione Bluetooth.

Molto ingenuo il giornalista che scrive che lo scooter potrà essere ricaricato durante una pausa caffè con le amiche al bar. Anche se il barista imprenditore aggiunge la bolletta al prezzo del caffè non credo sarà d’accordo con i 5 metri di cavo che faranno inciampare i suoi clienti.

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Una Risposta a “Riserve di Litio, Batterie, Prius”

  1. andreaX ha detto

    La diffusione dei veicoli elettrici ha come presupposto fondamentale la diffusione delle energie rinnovabili, altrimenti il problema della fonte primaria di energia viene semplicemente “spostato” dal petrolio ad un altra eventuale fonte di energia per le centrali elettriche. Però ipotizziamo un auto elettrica che abbia dei pannelli solari sul tetto, chi la usa per andare al lavoro in città dove la parcheggia vi rimame per ben 9 ore esposta al sole. Se il tragitto da casa al lavoro non è molto lungo il veicolo riesce a ricaricarsi da solo e senza bisogno di alcuna infrastruttura aggiuntiva quel tanto che basta perlomeno per ritornare a casa. Ecco che in un simile scenario abbiamo raggiunto un vantaggio netto sia per noi sia per l’ambiente. Poi a casa il veicolo si ricarica con “calma” per il giorno successivo, la ricarica del veicolo non avrebbe alcuna incidenza energetica a patto che la casa del proprietario del veicolo sia munita di pannelli solari o di generatori eolici.
    Comunque ci sono anche altre considerazioni da fare: in città un veicolo elettrico fermo al semaforo non consuma assolutamente nulla, i motori a scoppio invece si, i motori elettrici sono molto più efficienti e richiedono molta meno manutenzione, il loro vero tallone d’achille è l’autonomia. Però anche qui si potrebbe risolvere il problema “organizzandosi”: chi fa viaggi lunghi con veicoli elettrici si potrebbe fermare ad una stazione di servizio “elettrica” dove, anzichè mettere benzina, cambia la batteria scarica con un altra già carica. Poi la sua batteria vecchia scarica verrà ricaricata con calma e poi scambiata con altro automobilista e così via.., ,un po come si faceva nel passato dove i viaggiatori arrivavano alla locanda con i cavalli stanchi, li lasciavano li e ne prendevano in cambio altri freschi per proseguire subito il viaggio.

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