L’obiezione più comune all’auto elettrica, più precisamente all’idea che possa salvare il mondo dal riscaldamento globale, è che la produzione delle batterie impatta sull’ambiente in maniera molto pesante. Le batterie sostenibili non esistono. Inconfutabile, almeno per ora. Le altre due perplessità, altrettanto fondate, riguardano il modo in cui si produce l’energia elettrica (se non lo si fa da fonti rinnovabili il teorema viene a mancare di una parte importante) e lo smaltimento degli accumulatori esausti, dopo che non sono più servibili nemmeno come secondo utilizzo; perché il problema prima o poi si pone, è bene ricordarlo.
Beh, per quello che riguarda il primo punto, Audi sta lavorando al fine di ridurre l’utilizzo delle materie prime metalliche: risorse esauribili che, in quanto tali, sono state inserite nella lista delle materie prime critiche stilata dall’Unione Europea. Stiamo parlando di elementi come indio, germanio, cobalto, litio e le cosiddette terre rare: tutti hanno un alto rischio di approvvigionamento e vengono monitorate dall’Europa per supportare la negoziazione di accordi commerciali e guidare la ricerca, l’innovazione e l’approvvigionamento sostenibile.
Le criticità
Le materie prime appena citate, oltre a non essere infinite, si trovano solo in pochi paesi del mondo, la loro distribuzione geografica non è uniforme e sono difficili da estrarre. Come se non bastasse, in alcuni casi sono presenti in quantità così piccole in una determinata zona che l’estrazione non sarebbe economicamente redditizia perché l’attività di estrazione prevede costi fissi che trovano giustificazione solo se si può accedere a ingenti quantitativi. E poi non si deve trascurare che le attività minerarie hanno un impatto pesante sull’ambiente. Sulla base dei problemi appena esposti, l’Audi Environmental Foundation e l’Institute of Thermal, Environmental and Resources Process Engineering dell’Università di Freiberg collaborano per individuare metodi alternativi e sostenibili per l’estrazione delle materie prime.
L’obiettivo di queste ricerche è quello di estrarre gli elementi chiave dai minerali senza danneggiare pesantemente l’ambiente con perforazioni e esplosioni su larga scala. Come fare? La strada è quella di utilizzare metodi poco invasivi, molto diversi da quelli usati nell’estrazione convenzionale di minerali.
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Meno chimica, meno danni all’ambiente
Le nuove metodologie in sperimentazione per arrivare a batterie sostenibili prevedono un minore utilizzo di macchinari pesanti, di energia e di prodotti chimici. Così, il paesaggio è preservato: “Le principali attività minerarie vengono in gran parte evitate e si possono estrarre anche piccole quantità di minerale” spiega Rüdiger Recknagel, Direttore della Audi Environmental Foundation. Un ulteriore vantaggio di questo processo è che si rafforza l’indipendenza dalle importazioni, aumentando la sicurezza dell’approvvigionamento. Punto strategico cruciale, quest’ultimo, ora che si è visto quanto caro possa costare dipendere da un solo Paese, la Cina nello specifico.
Bioleaching in situ
Fra le varie tipologie c’è il “bioleaching in situ” (bioliscivazione in situ): i ricercatori praticano dei piccoli fori nella vena mineraria sotterranea, poi attraverso la lisciviazione gli elementi preziosi vengono disciolti dal minerale con l’aiuto di microrganismi già presenti nella miniera. “I batteri sono come dei piccoli minatori che aiutano a trasferire gli ioni metallici in una soluzione” spiega Roland Haseneder dell’Institute of Thermal, Environmental and Resources Process Engineering. In questo modo alcuni dei componenti minerali si dissolvono e questo passaggio viene combinato con il trattamento diretto della membrana a due stadi.
Infine l’impianto separa i microrganismi e li restituisce al processo di lisciviazione per creare un’economia circolare. Lo scopo di questo processo è separare e arricchire indio e germanio partendo da una miscela multicomponente. Questi due metalli sono strategici e necessari per una serie di prodotti hi-tech come schermi piatti, touch screen, navigatori, fibra ottica, chip, sistemi fotovoltaici e cuscinetti per veicoli.
Funziona anche nella realtà
Quanto letto fino a qui potrebbe far credere che tutto questo sia lontano dalla realtà. Niente affatto: il sistema funziona e gli esperti lo hanno verificato portandolo a 147 metri di profondità, in condizioni di umidità al 90% e gocciolamento di acqua acida a 10 °C. In questo scenario sono stati monitorati la soluzione batterica, l’arricchimento con gli elementi bersaglio, i parametri di processo e la resa degli elementi bersaglio – i test hanno dimostrato l’efficienza del sistema.
In futuro, questo processo di estrazione sostenibile sarà utilizzato anche in altri giacimenti e per altri elementi, come il cobalto. L’innovativo procedimento è adatto all’estrazione di elementi preziosi sia da minerali di bassa qualità con una bassa concentrazione di materiali preziosi, sia dalle materie prime secondarie; inoltre può essere implementato in siti minerari già esistenti utilizzando le infrastrutture presenti.