Oggi i veicoli elettrici di tutto il mondo utilizzano batterie agli ioni di litio. Queste presentano però gravi criticità come la produzione e la raffinazione del litio quasi interamente concentrate in Cina, che controlla la catena del valore, dall’estrazione alla produzione di batterie. Secondo il Fraunhofer Research Institution for Battery Cell Production (FFB), la Cina è responsabile di oltre il 98% della produzione mondiale di litio ferro-fosfato e domina sia le capacità produttive nazionali sia quelle internazionali.
Questa concentrazione della catena di fornitura espone l’economia globale a rischi notevoli. Pechino ha già dimostrato di poter utilizzare il litio come leva geopolitica, interrompendo le forniture in risposta all’inasprirsi della guerra commerciale con l’amministrazione Trump.
Oltre al rischio geopolitico, l’estrazione del litio ha conseguenze ambientali rilevanti. Il processo richiede l’uso di sostanze chimiche e metalli pesanti che possono contaminare il suolo e le falde acquifere, minacciando la salute pubblica e la fauna locale. Inoltre, è un’attività ad altissimo consumo idrico: dal momento che servono circa 2 milioni di litri di acqua per ogni tonnellata di litio estratto. Come ricordava già nel 2009 Guillermo Gonzalez, esperto dell’Università del Cile, “come qualsiasi processo minerario, è invasivo, deturpa il paesaggio, distrugge le falde e inquina la terra e i pozzi locali. Questa non è una soluzione verde: non è affatto una soluzione”.
Alla ricerca di alternative
Per rispondere a questi problemi, i ricercatori hanno lavorato su diverse alternative: dalle celle a combustibile a idrogeno, alle batterie ferro-aria e a quelle a protoni. Tuttavia, gli ultimi progressi mostrano che il magnesio potrebbe offrire una soluzione più sostenibile ed efficiente.
Storicamente, il magnesio non sembra un sostituto promettente. È un materiale difficile da gestire a causa dell’elevata reattività con l’ossigeno, che crea problemi di sicurezza e di controllo delle scariche. Inoltre, i tentativi fino ad oggi hanno fornito voltaggi molto più bassi rispetto al litio.
Ma i ricercatori dell’Università di Waterloo (Canada) sembrano aver superato alcuni di questi ostacoli, sviluppando un elettrolita che consente un’alta efficienza con anodi in magnesio. Come ha uno dei ricercatori, “l’elettrolita che abbiamo sviluppato ci permette di depositare fogli di magnesio con un’efficienza estremamente alta ed è stabile a un voltaggio più alto rispetto a quanto mai testato in precedenza. Tutto ciò di cui abbiamo bisogno ora è il catodo giusto per completare il sistema”.
Parallelamente, ricercatori del Korea Institute of Science and Technology (KIST) hanno ottenuto progressi nelle batterie magnesio-aria, migliorandone densità energetica, sicurezza, efficienza e durata, come riportato da EcoNews.
Potenziale dirompente
Questi risultati potrebbero avere un impatto importante. Il magnesio è estremamente abbondante nella crosta terrestre, molto meno costoso del litio e meno soggetto a rischi geopolitici, poiché non esiste una catena del valore consolidata e concentrata come quella del litio.
Secondo EcoNews, i progressi nelle batterie al magnesio potrebbero non solo sostituire le batterie agli ioni di litio, ma anche mettere in secondo piano le celle a combustibile a idrogeno. Queste ultime, infatti, soffrono di problemi di infrastrutture, stoccaggio e costi, mentre le batterie al magnesio utilizzano materiali standard e non richiedono infrastrutture dedicate, risultando più semplici ed economiche da realizzare su larga scala.
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