La disponibilità del litio per le batterie dei veicoli elettrici

di Massimo De Carlo

orizzonte

Riguardo al futuro dei veicoli elettrici si va diffondendo una leggenda in alcuni siti web nel mondo a seguito della pubblicazione da parte di William Tahil di una breve analisi intitolata ” The Trouble with Lithium – Implications of Future PHEV Production for Lithium Demand” secondo cui non ci sarebbe tanto litio da soddisfare la richiesta dei futuri costruttori di auto elettriche.

Non entriamo troppo nello specifico ma cerchiamo di dare dei numeri semplici.

Conoscendo quelle che sono le strategie dei grandi costruttori di auto alleati con i più importanti produttori di batterie ci rendiamo conto che tutti si muovono velocemente per avvicinare e discutere seriamente cooperazioni e collaborazioni con gli esponenti di paesi che posseggono ricchi giacimenti di litio. In questi  ultimi mesi Evo Morales, Presidente della Bolivia, consapevole del fatto che il litio è un elemento determinante per la crescita del proprio paese sta operando per chiudere accordi con importanti aziende giapponesi (e non solo) produttrici di batterie e costruttori di auto, per una sinergia che possa portare allo sfruttamento delle enormi riserve nei laghi semi prosciugati presenti in quel paese.

Da una stima si ritiene che il litio possa essere quantificato nel mondo in circa 28 milioni di tonnellate di cui almeno la metà sono sfruttabili.  Dati recenti indicano una presenza di circa 11 M Ton. la metà dei quali si troverebbe appunto in Bolivia in pochi metri della superficie del lago prosciugato di Salar de Uyuni e dintorni.

Facciamo un semplice calcolo. Per produrre le batterie al litio occorre all’incirca 1,4 kg di carbonato di litio (Li2CO3) per ogni kWh  e, come ci fa notare l’ingegnere Pietro Cambi di Aspo Italia,  il rapporto ponderale del litio rispetto alla molecola di  carbonato di litio è 1 a 4. 5,5 M Ton. di litio corrisponderebbero a 22 M Ton. di carbonato di litio sufficienti per accumulare 15,7 miliardi di kWh nelle batterie basate sulla tecnologia al litio ovvero 1,3 miliardi di batterie simili a quella della Citroen  AX (vedere Un altro passo verso la decarbonizzazione: arriva l’auto elettrica ) di proprietà del Prof. Bardi, Presidente di ASPO Italia, che ha una capacità di 12 kWh per una autonomia indicativa di 100 km. Un conteggio che riguarda solo la metà dei giacimenti di litio mondiali. Teoricamente non dovremmo avere problemi di sorta non soltanto per produrre veicoli elettrici BEV (veicoli elettrici a batteria) in quantità ma addirittura per sfruttare il litio come base per alcune tipologie di accumulo ad uso stazionario.

Detto questo, sappiamo che la produzione annua di litio è pari a circa 27.000 Ton. di cui un quinto viene utilizzato per le batterie al litio, ma il sistema è già pronto per la produzione di 40.000 tonnellate annue. Quindi 18.500 tonnellate sono già pronte per accumulare  74 milioni di kWh ovvero circa 6,1 milioni di batterie simili a quelle montate sulla AX.

6,1 milioni di batterie che potrebbero essere utilizzate per realizzare OGNI ANNO:

Il motivo per il quale abbiamo prodotto il precedente conteggio non includendo nel computo le auto elettriche, in particolar modo quelle ad uso privato, NTE lo spiegherà meglio in altri post successivi. A nostro avviso la mobilità urbana del prossimo futuro sarà a completo appannaggio dei veicoli elettrici quando i percorsi utili saranno con percorrenze quotidiano non superiori ai 200 km (o più probabilmente 150 km) mentre le tratte più lunghe saranno ancora coperte da veicoli tradizionali con motore a scoppio. A  loro volta i veicoli ICE (internal combustion engine) saranno progressivamente sostituiti da altre tipologie di mezzi, ancora più convenienti dal punto di vista dell’efficienza e razionalizzazione dei consumi, sia per il trasporto di persone che di cose quali possono essere quelli adottati nelle vie ferrate integrate alle autostrade del mare.

12 comments ↓

#1 marco on 03.06.09 at 16:07

E’interessante questo fatto delle batterie
che permetteranno
la mobilità mondiale elettrica adopereranno
proprio il litio.
Perchè?
Perchè proprio il litio ha degli effetti terapeutici nelle sindromi maniaco-depressive.
Il nesso?
Dopo l’euforia maniacale dei trasporti individuali basati sui combustibili fossili,e l’incipiente depressione che seguirà dal loro esaurimento,il litio ci potrebbe riportare aun salutare equilibrio.
Naturalmente,è solo una bizzarra coincidenza,di quelle che sarebbero piaciute ad un chimico e letterato di rango come Primo Levi.
Aggiungo:con i farmaci, bisogna sempre leggere bene le avvertenze e controindicazioni.
Marco Sclarandis.

#2 alessio on 03.06.09 at 17:54

Inoltre non dimentichiamoci del litio presente nelle batterie già esistenti e che può (e DEVE) essere riutilizzato.

#3 marco on 03.06.09 at 20:48

Sarebbe un’ottima notizia che il litio ci permettesse di compiere la transizione dall’era dei combustibili fossili a quella dell’energia solare per la parte fotovoltaica.
Bisognerebbe che la ricerca internazionale vi dedicasse le menti migliori e la finanza, quella vera, adeguate risorse.
Noi,cominciamo a interessarcene seriamente, come in questo blog,perchè la disinformazione sopratutto quella interessata,non sta certamente a dormire,anzi sembra sveglia più che mai.
Invece le novità,serie,bisogna cercarsele e vagliarle con attenzione.
Per esempio il sito http://www.a123systems.com,è da visitare.
Avranno fatto una vera nuova scoperta?
Come mai,la nostra gloriosa FIAT,non ci dice niente in proposito? Saranno invidiosi del cinquino elettrico del Piero Cambi?
O aspettano di rientrare dagli investimenti fatti sulla ultima 500,di cui tutto si può dire tranne che sia un capolavoro d’innovazione di efficienza energetica?.
La storia del TOTEM FIAT,dovrebbe essere esemplare al riguardo.Gli alti dirigenti lo affossarono come se fosse stato un bidone.E lo era, ma per quelli che assicuravano un lunghissimo e radioso avvenine per il petrolio a costi irrisori,ovviamente.E il TOTEM fece la fine del totem,
un’arnese rugginoso buono per la danza rituale per l’energia per noi Italiani che ingegnosamente l’avevamo inventato.
Anche qui,sarebbe ben bizzarro che dai campi di sale boliviani,contenenti un metallo tanto leggero e delicato, venisse la possibiltà di tale rivoluzionario cambiamento.
Eppure la Storia è piena di fatti simili.
Chi avrebbe immaginato,duecento anni fa,che negli aridi deserti dell’Arabia si celasse una fonte così gigantesca d’energia’?
E che quella stessa sabbia desertica,con artifici chimici che sembrerebbero usciti da antri di alchimisti,sarebbe stata capace di trasmutare la luce in movimento,attraverso l’elettricità?
La domanda che mi assilla però è questa:Assisteremo alle solite speculazioni di stampo petroliero o saremo più intelligenti e ne faremo un equo commercio?
A differenza del nostro Presidente del Consiglio, che è trionfalmente ottimista,io sono più modestamente solo fiducioso

Marco Sclarandis

#4 Attilone on 03.07.09 at 12:33

Prendendo per buoni i numeri forniti e facendo due conti si vede che se volessimo sostituire metà del parco macchine mondiale con veicoli elettrici ci vorrebbero 100 anni.

In realtà ci vorrebbero migliaia di anni dato che non possiamo usare il litio solo per la produzione di batterie per auto, recentemente il VP della GM ha sostenuto che vorrebbero costruire 60000 Volt (il modello elettrico GM) l’anno ma avranno problemi di approvigionamento per le batterie. Altro che 6 milioni di batterie / anno , credo che al massimo potremmo produrne mezzo milione/anno.

L’altra cosa che nessuno menziona e’ che la produzione del carbonato di litio è un affare molto sporco, tutt’altro che amichevole per l’ambiente, ed estremamente energivoro.
Sarebbe interessante calcolare quanta energia ci vuole per costruire un pacco di batterie.Secondo me considerando oltre la vita operativa anche la fabbricazione l’auto elettrica è molto più energivora di un normalissimo diesel di piccola cilindrata.

L’unica strada possibile a breve (brevissimo) termine per la diminuzione di CO2 da traffico è costruire motori con potenza massima di 40 cavalli, 40 cavalli è la potenza necessaria ad arrivare a 120 all’ora su un’auto normale.
Poi non capisco chi dice che il motore a combustione interna è morto, non è morto niente, ha un potenziale di riduzione dei consumi di almeno il 30%-40% se solo si continuasse la ricerca sui ceramici e sulla sostituzione dell’albero a camme con dei solenoidi.

L’elettrico sarà il futuro a lungo lunghissimo termine, oggi dovremmo spingere di più sulla riduzione drastica di cilindrata ma questo discorso non lo fai mai nessuno, tutti sperano che ci sarà un miracolo che ci salverà.

#5 robix on 03.07.09 at 19:37

E allora parliamo anche dei milioni che si investono in ricerca per migliorare l’efficienza energetica del motore di 2 litri per km, quando basterebbe usare meno e meglio l’auto – e la mobilità in generale – per risparmiare dieci volte tanto e inquinare altrettanto meno; perchè il rapporto è sempre quello, meno km meno carburante consumato e quindi meno inquinamento.

#6 Attilone on 03.07.09 at 19:47

@robix:
Certo sono d’accordo con l’usare meno l’auto, è una di quelle cose che va fatta senz’altro, comunque il mio punto era un altro e non intendevo affatto insinuare di non investire nella ricerca sui veicoli elettrici, tutt’altro. Ripeto che il mio punto era un’altro.

#7 Massimo De Carlo on 03.08.09 at 09:38

Marco, interessante questo parallelo della funzione del litio in campo farmacologico e della mobilità. Certamente gli effetti che hanno avuto ed hanno i derivati del petrolio connessi alla salute umana e del pianete sono altrettanto fonte di riflessione. Il piombo e il benzene, i particolati fini ed ultrafini, i cicli aromatici, gli inquinanti di seconda ricombinazione ed infine la CO2 climalterante sono tutti nefasti prodotti del motore a combustione che limitano le aspettative di vita per chi vive in città e modifica l’equilibrio ecologico del pianeta.

#8 robix on 03.08.09 at 12:46

@Attilone,

Si, certo, sono d’accordo con te; la mia era anche una provocazione… 🙂
Io sono un gran sostenitore delle tecnologie e della ricerca e sviluppo che permettono grandi cose e sono uno dei motori dell’economia e della società in generale. Però a volte guardare troppo avanti si perde lo sguardo nell’orizzonte, quando con gesti più semplici, a volte si può ottenere comunque tanto! quindi condivido in pieno l’ultima parte del tuo post! anzi aggiungo che in città, in particolare nelle nostre città, permetterei l’uso solamente di quei veicoli, visto che il problema del traffico e dell’inquinamento è sopratutto una questione cittadina.

#9 Massimo De Carlo on 03.09.09 at 09:31

Attilone,
non vedo perchè ci si debba intestardire a sostituire il parco attualmente esistente in auto elettriche considerando che la diffusione delle auto private è stato un errore che stiamo pagando caro oggi e che comunque sarà impossibile da replicare nel futuro, per tante ragioni che conosciamo. Detto questo sappiamo che gli investimenti per l’estrazione del litio e per la produzione di batterie sono enormi con programmi che coprono decine di anni. Ma, ripeto, l’accumulo di energia non finisce col litio. Ciò che è finito è il motore a scoppio, rendiamocene conto una buona voltà, per smetterla di cavalcare un asino.

#10 Attilone on 03.09.09 at 12:37

Bah, vedo che le cose stanno iniziando a prendere una brutta piega per cui io chiudo qui il mio apporto alla discussione.

Saluti

#11 marco on 03.09.09 at 13:58

I veicoli elettrici azzerano solo un fattore d’inquinamento,
quello da combustibili fossili e lo azzerano solo nei centri urbani.Questo fatto è ovvio, ma non bisogna sottovalutarlo.
Quando saranno in grado di percorrere centinaia di chilometri solo con le batterie,e con l’energia rinnovabile,non saranno oggetti fatti di puro pensiero.Avranno sempre bisogno di strade e punti di ricarica e di molte altre cose molto materiali.
Bisogna quindi considerare la mobilità individuale come sistema universale di mobilità,e vedere se e a quali condizioni e limiti sia compatibile con l’ambiente terrestre.
Se c’è un limite ambientale difficilmente superabile,è certamente quello della superficie terrestre pro capite,che si può estendere, ma a costi proibitivi.
E non solo energetici ed economici ma anche psicologici.
Chi accetterebbe di dover sempre viaggiare intubato sottoterra o incanalato in una corsia?
Già sopportiamo di vivere inscatolati nei condomini,e lo facciamo solo con l’aiuto di una continua distrazione psicologica,che però costa un prezzo molto elevato,da ogni punto di vista.Credo che qualsiasi nuova tecnologia energetica,deva fare i conti con la necessità assoluta di trovare il sottile equilibrio tra le necessità fisiche e biologiche e quelle comportamentali di una umanità che ormai ha invaso tutti gli angoli abitabili della Terra.
Gli altri esseri viventi non sono adattabili come noi.
A certe condizioni,o noi o loro.Ad altre condizioni, entrambi,ma queste condizioni, è solo da qualche decennio che le stiamo cercando.Siamo ancora imbevuti in massa dalla forma mentis che la terra sia qualcosa di praticamente illimitato, cosa che tragicamente, ogni ora del giorno e della notte viene smentita dai fatti.
Eppure, incredibilmente,sottostiamo imperturbabili all’incantesimo.Separare la mente dal corpo con la tecnica,
si può fare,ma poi,bisogna riunire le cose di nuovo e in questo,abbiamo ancora molta,molta strada da fare.

#12 Sauro on 03.28.09 at 17:02

Chiedo scusa dell’intromissione i questo blog, ma credo che se esistono nuove tecnologie queste vengano comunicate.
A Energy MED 2009 ho presentato con successo il nuovo sistema Mag Spark, certamente non potrà risolvere tutti i problemi energetici, ma questo comunque produce energia elettrica ed è molto economico. Sopratutto Mag Spark è molto semplice da gestire praticamente ovunque senza richiedere impianti complicati. La resa elettrica è la stessa di qualunque altro generatore elettrico, ma il rifornimento è gratuito o costa poco ed è valido anche per le auto elettriche oltre ad esserlo per impianti caslinghi.