Prospettive per le migliori batterie auto di gamma alta e la lavorazione grafite

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Prospettive e scenari di Daniele Boltin, per Il Fatto Quotidiano, che indica quali evoluzione ci potremo aspettare per le migliori batterie auto per i veicoli elettrici di gamma alta ci attendono e di problemi ambientali per la lavorazione grafite a queste associati

29-03-2014 Fonte

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L’auto elettrica? Pulisce l’aria in Occidente, e inquina la Cina. La produzione delle batterie dei veicoli a zero emissioni sarebbe infatti una delle cause principali della pioggia acida in terra cinese. Il ‘colpevole’ è un minerale: la grafite. Si tratta di un componente fondamentale nelle batterie utilizzate dalle automobili ibride ed elettriche, ma anche nei cellulari. In Cina, grazie alle numerose miniere di grafite, si estrae buona parte del fabbisogno mondiale del minerale si svolge buona parte della lavorazione: un processo che ha portato all’inquinamento dell’aria, dell’acqua e delle coltivazioni. Per questo le autorità cinesi hanno iniziato a chiudere diverse miniere, proprio nel momento in cui la domanda di grafite si sta impennando.

Negli Stati Uniti, infatti, Tesla ha investito 5 miliardi di dollari per produrre batterie destinate alle sue auto elettriche di gamma alta, in previsione di un forte aumento delle vendite, ben oltre le 22.300 consegne del 2013. Ogni macchina elettrica ha bisogno di circa 50 chili di grafite, che scendono a 10 nel caso delle ibride. E secondo l’analista Simon Moores, la richiesta che sarà generata da Tesla da sola richiederebbe l’apertura di sei nuove miniere. Una prospettiva che per ora sembra insostenibile in Cina, dove nella provincia di Shangdong, che controlla il 10% delle scorte mondiali, il governo ha disposto la sospensione di 55 processi di lavorazione della grafite, nel tentativo di contenere il livello di inquinamento. Il pericolo più grande, infatti, è l’acido cloridrico, utilizzato per lavorare la grafite e pericoloso per tutte le forme di vita se non viene smaltito correttamente.

Questo scenario, però, sta aprendo nuove prospettive. Vista la crescita della domanda di auto elettriche, e soprattutto di ibride, con Toyota a dominare il panorama mondiale, l’Australia vede montagne di dollari all’orizzonte. Il primo passo in questa direzione è la riapertura della miniera di grafite di Uley, che era stata chiusa negli anni ’80 a causa della concorrenza cinese, che aveva fatto crollare i prezzi. Le previsioni sono a favore di questa scelta, visto che secondo le stime dell’analista Cosmin Laslau, il mercato per la produzione delle migliori batterie auto agli ioni di litio (che usano grafite), crescerà del 52%, portando il giro d’affari a 41 miliardi di dollari entro il 2018. E nonostante la diffusione di elettriche e ibride con i successi nelle prenotazioni di Bmw i3 e i8, e nelle vendite delle Tesla e delle ibride Toyota, il prezzo delle eco car potrebbe rimanere alto anche nei prossimi anni. Secondo Brian Warhsay di Bloomberg, potrebbe esserci una crescita del prezzo della grafite del 30%, che farebbe a sua volta salire il prezzo delle batterie del 5%. Vanificando così, almeno nel breve periodo, l’atteso calo dei prezzi proprio delle batterie, il punto debole delle auto a basse emissioni.
Batterie al Litio Per Veicoli Elettrici: Presente e Futuro

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Le batterie al litio per auto ibride ed elettriche presentano un forte potenziale di sviluppo e delle interessanti possibilità di riciclo. Ma è il litio l’ultima frontiera? I ricercatori della Stanford University sembrano dire di no.

05-09-2013 Fonte

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Le batterie al litio per veicoli ibridi ed elettrici, dopo un periodo di stallo, hanno ricominciato a destare interesse nel mercato, per le interessanti possibilità di sviluppo in termini di affidabilità ed efficienza. I ricercatori del ‘Centro per L’energia Solare e Idrogeno’ di Baden-Württemberg, Germania, hanno recentemente sviluppato delle batterie agli ioni di litio con una straordinaria stabilità di ciclo di carica/scarica ed un rendimento senza eguali, con oltre 10.000 cicli completi raggiunti mantenendo la capacità sopra l’85% del valore iniziale. Le batterie arriverebbero ad avere un ciclo di vita stimato di più di 25 anni, con una potenza specifica di 1.100 Watt per Chilogrammo. La ricerca Tedesca va ad inserirsi nella vasta letteratura riguardante questa tecnologia, che vede paesi come Cina e Giappone in testa al processo innovativo.

Un’interessante caratteristica delle batterie al litio, è la possibilità di un loro smaltimento economicamente vantaggioso e con un risvolto eco-friendly; allo stato attuale delle cose, le batterie al litio possono, infatti, essere vantaggiosamente riciclate. Secondo quanto dichiarato dal ‘Centro Interuniversitario di Ricerca Per lo Sviluppo sostenibile (CIRPS)’, sezione ‘Sistemi per l’Energia e la Mobilità (SEM)’, al termine del ciclo vitale a bordo di un’auto le batterie al litio conservano il 70-80% di capacità residua. Esse possono quindi essere re-impiegate in altri ambiti, come quello industriale, incrementando la propria durata di ulteriori 5-10 anni.

Nonostante il vantaggioso processo di riciclo ed il promettente futuro delle batterie al litio in termini di rendimenti, sembra essere già necessario guardare ad altri orizzonti per prepararsi alla sostituzione di questa tecnologia. Il litio, seppur presente in abbondanza sulla Terra, è una risorsa finita. Esso è stato quantificato nel mondo in circa 28 milioni di tonnellate, con un potenziale di estrazione stimato in circa 11 milioni di tonnellate, ed una concentrazione di presenza della risorsa in Bolivia e nei laghi salati prosciugati delle Ande.

Una valida alternativa alle batterie al litio potrebbe essere l’uso delle poco costose batterie zinco-aria. Ricercatori della Stanford University hanno sviluppato una batteria zinco-aria che presenta unamaggiore attività cataliticae resistenza rispetto alle batterie zinco-aria realizzate finora, tanto da essere accostata alle batterie realizzate con i costosi catalizzatori in platino e iridio. Nonostante la necessità di ulteriori ricerche in materia, lo sviluppo tecnologico relativo alle batterie zinco-aria sembra essere un promettente passo verso un futuro alternativo al litio.

Veronica Cinti