di Alain Bihr, da A l’encontre
Negli ultimi anni, con l’obiettivo dichiarato di ridurre le emissioni di gas serra (GHG), in particolare di anidride carbonica (CO2), e di superare i limiti dei biocarburanti, i “nostri” governi e le case automobilistiche hanno sottolineato la necessità di sviluppare le auto elettriche. Con questo termine si intende l’auto individuale alimentata da un motore elettrico, a sua volta alimentato da una batteria di accumulatori. Nel giugno 2023, l’Unione Europea (UE) ha decretato il divieto di vendita di auto con motore a combustione interna a partire dal 2035, e già oggi vengono offerti sostanziosi incentivi a chi acquista un’auto elettrica (solo in Italia, per il solo 2024, è stato messo a disposizione più di 1 miliardo di euro, che costituisce una sovvenzione verso l’industria automobilistica, ndr).
Cominciamo col notare che anche l’auto elettrica è un’idea vecchia. Nei primi anni dell’industria automobilistica, alla fine del XIX secolo e nei primi anni del XX, l’auto elettrica era un serio concorrente del motore a combustione interna. La prima auto a raggiungere la velocità di 100 km/h nel 1899 fu un’auto elettrica, la Jamais Contente, realizzata dal belga Camille Jénatzy, ma su una distanza molto breve (nell’immagine qui sopra la Jamais Contente). Nel 1900, il motore elettrico equipaggiò tram, taxi e veicoli postali in molte città europee e nordamericane, iniziando a sostituire i veicoli trainati da cavalli. Tuttavia, l’auto a combustione ha rapidamente vinto perché si è dimostrata più autonoma, più leggera e più robusta, anche se non si è tenuto conto dei suoi livelli di rumore e di inquinamento. Per la maggior parte, i termini dell’alternativa rimangono oggi gli stessi.
Considerare l’intero ciclo di vita
Oltre al fatto che il suo utilizzo diretto (guida) non emette CO2 e non contribuisce all’effetto serra, possiamo congratularci per la maggiore efficienza energetica del motore elettrico rispetto al motore a combustione interna (0,85 contro 0,4, nel rapporto tra l’energia consumata da un motore e l’energia prodotta dal motore stesso). C’è anche la possibilità di utilizzare parte dell’energia spesa in frenata per ricaricare la batteria (frenata rigenerativa).
Tuttavia, questa valutazione positiva dell’auto elettrica, che è quella abituale, è fuorviante in quanto si concentra esclusivamente sulla fase di utilizzo del veicolo. La valutazione del suo impatto ecologico complessivo rispetto a quello di un veicolo a combustione deve infatti basarsi su un’analisi del ciclo di vita (LCA), che tenga conto di tutte le fasi della vita del veicolo, dall’estrazione delle materie prime necessarie alla sua produzione fino al suo riciclo (o meno) a fine vita. Abbiamo due analisi di questo tipo, una commissionata dall’Agence de la transition écologique-Ademe (l’agenzia del governo francese sulla questione, ndt), l’altra dall’Agenzia Europea dell’Ambiente (EEA, 2018).
Il primo confronta l’impatto ecologico, sotto diversi aspetti, di tre tipi (benzina, diesel, elettrico) di veicoli in grado di trasportare fino a quattro o cinque persone, su tragitti inferiori a 80 km al giorno, per dieci anni, per un totale di 150.000 km. Il confronto si basa sulle seguenti condizioni: tutti i veicoli (comprese le batterie) sono prodotti (assemblati) e utilizzati in Francia o in Europa; i veicoli elettrici sono dotati solo di batterie agli ioni di litio (composte da litio, manganese e cobalto) o al litio-ferro-fosfato; la durata delle batterie è identica a quella del veicolo; vengono ricaricate solo in modalità normale e non in modalità accelerata. Fatte salve queste ipotesi, favorevoli al veicolo elettrico, il confronto porta ai seguenti risultati:
- (…) il consumo di energia primaria di un veicolo elettrico è inferiore a quello di un veicolo a combustione a benzina per l’intero ciclo di vita e leggermente superiore a quello di un veicolo a combustione diesel.
- In termini di emissioni di gas serra, il bilancio è in linea di principio più favorevole per i veicoli elettrici che per quelli a combustione interna. Tuttavia, la differenza varia significativamente a seconda del mix di elettricità utilizzato per alimentare il veicolo elettrico. Ad esempio, un mix a basse emissioni di carbonio come quello francese (110g CO2e/kWh nel 2012) significa che un veicolo elettrico emette solo 9 tonnellate di CO2e durante il suo intero ciclo di vita, mentre un mix ad alte emissioni di carbonio come quello tedesco (623g CO2e/kWh nel 2012) significa che emette 20 tonnellate di CO2, cioè appena meno di un veicolo diesel (22 tonnellate) ma molto meno di un veicolo a benzina (27,5 tonnellate). Tuttavia, dobbiamo essere sicuri che il primo di questi veicoli elettrici percorra almeno 80.000 km nel suo ciclo di vita, se vogliamo che abbia qualche vantaggio rispetto ai veicoli con motore a combustione.
- D’altra parte, a prescindere dal mix di elettricità, i veicoli elettrici hanno un potenziale di acidificazione della bassa atmosfera molto più elevato (rilasciando ossidi di zolfo, ossidi di azoto, ammoniaca, acido cloridrico e acido fluoridrico), responsabile delle piogge acide, rispetto ai veicoli con motore a combustione. Queste emissioni sono causate dalla produzione di elettricità e, soprattutto, dalla fabbricazione delle batterie, in particolare durante l’estrazione dei metalli utilizzati per la loro composizione.
- I veicoli elettrici hanno un leggero vantaggio in termini di potenziale eutrofizzazione delle acque (soprattutto attraverso l’emissione di ossidi di azoto) solo se sono prodotti e alimentati da un mix energetico a basso contenuto di carbonio. In caso contrario, perdono questo vantaggio rispetto ai veicoli a benzina (a causa dell’estrazione dei metalli necessari per la produzione della batteria), pur continuando a essere meno inquinanti sotto questo aspetto rispetto ai veicoli diesel.
- Infine, i veicoli elettrici hanno un potenziale inferiore di creazione di ozono troposferico (a causa delle emissioni di composti organici volatili) rispetto ai veicoli con motore a combustione. Ma la differenza è minima rispetto ai veicoli a benzina e molto maggiore rispetto ai veicoli diesel.
Pertanto, se si considera l’intero ciclo di vita, il bilancio ecologico dell’auto elettrica rispetto a quello dei veicoli con motore a combustione sembra essere molto meno favorevole di quanto possa sembrare a prima vista. Questa conclusione è stata confermata e addirittura rafforzata da uno studio pubblicato dall’Agenzia Europea dell’Energia. Il confronto tra i due tipi di veicoli si basa sull’ipotesi di una distanza totale percorsa di 150.000 km e di una durata di vita identica per il veicolo elettrico e la sua batteria, quest’ultima al litio-nichel-cobalto-manganese. Su questa base, lo studio giunge ai seguenti risultati:
- Per quanto riguarda le emissioni di gas serra, il bilancio è chiaramente sfavorevole per i veicoli elettrici rispetto a quelli a combustione durante le fasi di produzione delle materie prime e dei veicoli stessi, a causa del fatto che queste fasi consumano più energia nel caso dei primi rispetto ai secondi, in particolare durante l’estrazione e la lavorazione delle materie prime e la produzione delle batterie, soprattutto quando quest’ultima avviene in stati il cui mix energetico è ad alto contenuto di carbonio, tipicamente Cina, Corea del Sud e Giappone. Tuttavia, queste emissioni aggiuntive possono essere più che compensate durante la fase di utilizzo del veicolo. Ma la misura in cui ciò avviene dipende essenzialmente dal mix di elettricità che alimenta la batteria. Se l’elettricità è prodotta dal mix elettrico medio dell’UE, un veicolo elettrico “emetterà” dal 17 al 21% e dal 26 al 30% di gas serra in meno rispetto a un veicolo diesel e a un veicolo a benzina rispettivamente; ma se l’elettricità è prodotta da centrali elettriche a carbone, sarà lui ad emettere maggior gas serra; mentre se l’elettricità proviene solo dall’energia eolica, le “emissioni” dei veicoli elettrici potrebbero essere inferiori del 90% rispetto a quelle dei veicoli con motore a combustione.
- Per quanto riguarda l’inquinamento atmosferico nei centri urbani, il confronto è ovviamente favorevole al veicolo elettrico, anche se il suo utilizzo non è esente da emissioni di ossidi di azoto e di particelle (dovute all’attrito tra i pneumatici e il manto stradale, soprattutto in fase di frenata). Ma c’è anche il doppio impatto del maggior inquinamento causato dal maggior consumo di energia elettrica, sia durante le fasi di produzione del veicolo sia durante la ricarica delle batterie, se il mix elettrico è a base di carbonio e le centrali termiche non sono sufficientemente lontane dalle aree urbane.
- Il confronto è favorevole al veicolo elettrico anche per quanto riguarda l’inquinamento acustico, almeno nelle aree urbane dove le velocità dei veicoli sono basse. Tuttavia, non appena la velocità supera i 25-30 km/h, come di solito accade su strade e autostrade, è l’attrito dei pneumatici con il manto stradale a diventare la principale fonte di rumore, e il vantaggio del veicolo elettrico tende a scomparire.
- D’altra parte, sotto tutti gli altri aspetti, il veicolo elettrico è molto più tossico per l’uomo del veicolo a combustione interna. Ciò è dovuto al fatto che il primo utilizza una quantità di rame e nichel molto maggiore rispetto al secondo. Le emissioni tossiche legate a questi metalli si concentrano nelle fasi di estrazione e lavorazione. Anche in questo caso, più il mix di energia elettrica è ad alta intensità di carbonio, maggiore è la probabilità di essere aggravati dalle emissioni derivanti dall’estrazione del carbone.
- E sono gli stessi fattori che peggiorano il bilancio del veicolo elettrico rispetto a quello con motore a combustione in termini di tossicità per l’ambiente in generale, in particolare per quanto riguarda l’inquinamento del suolo (acidificazione) e delle acque (acidificazione ed eutrofizzazione), a causa delle emissioni di anidride solforosa, ossidi di azoto e particelle. E, in ogni caso, il principale fattore di inquinamento risiede nel cuore del veicolo elettrico, la batteria, ulteriormente aggravato dalla concentrazione della produzione di batterie in Cina.
In sintesi:
Tutto sta quindi accadendo come se il patto implicito dell’auto elettrica fosse il seguente: per sperare in una riduzione delle emissioni di CO2, che si basa a sua volta su una serie di fragili presupposti – auto piccole, maggiore durata delle batterie, uso diffuso delle energie rinnovabili – nonché in una riduzione dell’inquinamento e del rumore nelle città, occorre generare altro inquinamento, altrove.
I due studi precedenti convergono verso la stessa conclusione: l’equilibrio ecologico dell’auto elettrica è compromesso dalla sua forte dipendenza dal mix elettrico che presiede alla sua produzione e al suo utilizzo e, ancor di più, dalla sua avidità di metalli, in particolare di quelli utilizzati nelle batterie. L’estrazione di questi minerali è una delle attività più disastrose dal punto di vista ecologico, mentre la loro lavorazione è ad alta intensità energetica. Per migliorare il mix di energia elettrica, i suoi sostenitori contano essenzialmente sullo sviluppo delle energie “rinnovabili” e dell’energia nucleare (quest’ultima in particolare in Francia). Ma i limiti delle prime sono ben noti, mentre i pericoli delle seconde non hanno bisogno di presentazioni.
Il volto nascosto dell’elettricità: i metalli
D’altra parte, non esiste una vera alternativa quando si parla di metalli. Oltre all’acciaio o alla plastica per l’involucro e al rame per i collegamenti tra le celle, la produzione di batterie richiede piombo, litio, nichel, cobalto e manganese (oltre alla grafite), in quantità variabili a seconda del tipo di batteria. Ma tutti questi metalli presentano una serie di gravi inconvenienti. L’estrazione dei loro minerali avviene molto spesso a scapito degli ecosistemi e delle popolazioni viventi, umane e non, in particolare nelle formazioni periferiche; richiede grandi quantità di acqua, in regioni che spesso ne sono già sprovviste, ed è fonte di grave inquinamento dell’acqua, del suolo e dell’atmosfera; effetti poco documentati e quindi poco considerati dalle analisi del ciclo di vita. A ciò si aggiungono le grandi quantità di acqua necessarie per la raffinazione delle batterie a partire dai minerali, anch’essi inquinati dalle sostanze chimiche utilizzate in questa operazione, che aggravano lo stress idrico a cui sono spesso sottoposte le regioni in cui questi minerali vengono estratti.
La batteria aggiunge inoltre un peso considerevole al veicolo: la sua massa media è di 177 kg per un’auto piccola, 253 kg per un’auto media, 393 kg per un’auto grande e 553 kg per un’auto di lusso. Per compensare in parte questo aumento di peso, le case automobilistiche sono obbligate a incorporare molto più alluminio (ma anche composti di carbonio e plastica) negli altri componenti del veicolo (motore, telaio, ruote, carrozzeria, ecc.):
Mentre un’autovettura media nell’Unione Europea contiene già 179 kg di alluminio, il SUV elettrico Audi e-tron ne contiene 804 kg! Eppure la produzione di alluminio consuma tre volte più energia dell’acciaio ed è uno dei principali responsabili delle emissioni di gas serra (CO2 e perfluorocarburi). (da Cecilia Izoard, “La voiture électrique cause une énorme pollution minière”, Reporterre, 2 septembre 2020)
Inoltre, è una fonte di inquinamento del suolo e delle acque a causa dei residui generati dalla lavorazione della bauxite (i famosi “fanghi rossi”), che contengono alte concentrazioni di soda.
Ma un veicolo elettrico consuma anche molto rame, che è il miglior conduttore di elettricità: in media, c’è quattro volte più rame in un veicolo elettrico che in un veicolo con motore a combustione. L’estrazione del rame è di per sé particolarmente inquinante, perché i minerali di rame di solito contengono anche elementi tossici come arsenico, piombo e cadmio. Inoltre, il contenuto di rame dei minerali tende a diminuire a causa dell’estrazione intensiva a cui sono stati sottoposti in passato, il che significa che la massa di minerale da estrarre per ottenere una determinata quantità di rame deve essere costantemente aumentata, con il relativo aumento dell’inquinamento e del consumo di energia (spesso di origine fossile). Un eventuale boom dei veicoli elettrici non farebbe che amplificare e peggiorare l’intero processo. Tanto più che si tratterebbe di installare una rete di stazioni di ricarica pubbliche lungo strade e autostrade, con migliaia di chilometri di cavi di rame, in gran parte da interrare, e con un impatto ambientale indubbiamente molto pesante. Un fattore che non è stato preso in considerazione nei due studi precedenti.
Infine, l’uso intensivo di tutti questi metalli da parte della motorizzazione elettrica solleva altri due problemi che non sono stati affrontati negli studi precedenti, ma che sono stati affrontati in due studi commissionati dalla Banca Mondiale (World Bank Group e EGPS, 2017) e dall’Agenzia Internazionale dell’Energia (IEA, 2021). In primo luogo, la disponibilità di questi metalli nella quantità e qualità richieste. Entrambi gli studi hanno prodotto proiezioni che danno un’idea della sfida che lo sviluppo su larga scala dei veicoli elettrici rappresenterebbe in termini di questi metalli. Ipotizzando di limitare il riscaldamento globale a 2°C, in linea con gli impegni assunti nel 2015 nell’ambito dell’Accordo di Parigi, lo studio commissionato dalla Banca Mondiale stima che lo sviluppo entro il 2030 di una flotta globale di circa 140 milioni di veicoli elettrici, secondo uno scenario mediano, farebbe balzare di oltre il 1.000% la domanda globale di alluminio, cobalto, ferro, litio, manganese, nichel e piombo (anche in questo caso il rame non è menzionato), necessaria per la costruzione di tali veicoli, rispetto all’attuale crescita di tale domanda. Nella stessa prospettiva di conformità all’Accordo di Parigi (lo “Scenario di Sviluppo Sostenibile”, SDS: Sustainable Development Scenario), lo studio condotto dall’Agenzia Internazionale dell’Energia prevede che i minerali necessari per i veicoli elettrici e lo stoccaggio delle batterie aumenteranno la domanda di almeno trenta volte da qui al 2040:
Il litio è quello che cresce più rapidamente, con un aumento della domanda di oltre 40 volte entro il 2040 nello SDS, seguito da grafite, cobalto e nichel (circa 20-25 volte). L’espansione delle reti elettriche significa che la domanda di rame per i cavi elettrici più che raddoppia nello stesso periodo.
L’offerta non sarebbe chiaramente in grado di tenere il passo con una tale esplosione della domanda, come teme questo studio:
La prospettiva di un rapido aumento della domanda di minerali critici – ben al di sopra di quanto osservato in precedenza nella maggior parte dei casi – solleva enormi interrogativi sulla disponibilità e l’affidabilità dell’offerta.
Si scontrerebbe dapprima con i limiti della capacità produttiva attualmente installata (dall’estrazione alla raffinazione), che solo investimenti colossali potrebbero superare, prima di trovarsi rapidamente di fronte ai limiti delle riserve di alcuni minerali (sia quantitativi che qualitativi): il calo della percentuale di metallo nel minerale), che simili investimenti (in prospezioni e nell’apertura di nuovi siti di estrazione) non sarebbero sufficienti a superare, il tutto portando necessariamente a un continuo aumento del prezzo di questi metalli, che sarebbe peraltro caotico (fatto di picchi seguiti da crolli, come in tutti i mercati delle materie prime), dissuadendo da continui investimenti, ponendo così un terzo limite alla realizzazione dello scenario ideale (in realtà utopico) di cui sopra.
Alcuni studi (ad esempio Guillaume Pitron, La guerre des métaux rares. La face cachée de la transition énergétique et numérique, 2023) ci dicono che per soddisfare la domanda di batterie per i soli veicoli elettrici entro il 2035, dovranno entrare in funzione 400 nuove miniere nel mondo (97 per la grafite naturale, 74 per il litio e 72 per il nichel). Dato che ci vogliono in media 16,5 anni per avviare una nuova miniera, il progetto è già in pericolo.
A livello mondiale, l’United States Geological Survey (USGS) stima le riserve di bauxite a 22 miliardi di tonnellate nel 2024, di cobalto a 11 milioni di tonnellate, di litio a 28 milioni di tonnellate e di terre rare a 110 milioni di tonnellate. Ai livelli di consumo attuali, il rapporto riserve/produzione è rispettivamente di 56 anni, 48 anni, 156 anni e 314 anni, cifre che sono cambiate poco nel lungo periodo, ma questo non tiene conto del fatto che la natura stessa del produttivismo capitalista è quella di aumentare costantemente il livello di consumo.
Uno studio del FMI ha concluso che “(…) in uno scenario in cui si compie ogni sforzo per raggiungere la neutralità del carbonio entro il 2050, i prezzi del litio, del cobalto e del nichel aumenterebbero di un fattore 2 o 3 rispetto ai livelli medi del 2020, e i prezzi del rame aumenterebbero del 60%.
Il riciclaggio dei veicoli fuori uso offre solo modeste prospettive di attenuazione di questi vincoli. Esistono certamente progetti per l’utilizzo di batterie usate (ma ancora funzionanti) per compensare l’apporto intermittente di energie “rinnovabili” nell’ambito dell’introduzione delle reti intelligenti, il che ridurrebbe la domanda di metalli necessari a questo scopo. Tuttavia, una volta che non saranno più in uso, il riciclo dei loro componenti metallici (che comporta processi a loro volta ad alta intensità energetica e inquinanti) difficilmente potrà coprire più del 10% circa della domanda entro il 2040, a meno che nel frattempo non si verifichi una svolta tecnologica.
In secondo luogo, i minerali contenenti tutti questi metalli preziosi si trovano principalmente in formazioni periferiche o semiperiferiche. Le principali riserve di minerali di alluminio si trovano, in ordine decrescente di importanza, in Guinea, Australia, Brasile, Vietnam e Giamaica; quelle di cobalto nella Repubblica Democratica del Congo (RDC) e in Australia; quelle di rame in Cile, Australia e Perù; quelle di litio in Cile, Cina, Argentina e Australia; quelle di manganese in Sudafrica, Ucraina e Australia; e quelle di nichel in Australia, Nuova Caledonia, Cuba e Perù. Inoltre, la loro localizzazione è molto più concentrata di quella dei combustibili fossili: la RDC, uno stato che da decenni è afflitto da continui disordini politici, concentra da sola i due terzi delle riserve di cobalto; i primi tre produttori di minerali di rame ne concentrano quasi la metà; i primi tre produttori di minerali di litio più di quattro quinti; e i primi tre produttori di nichel più della metà. La concentrazione è ancora maggiore nella raffinazione di questi metalli, dove la Cina detiene una posizione dominante, rappresentando tra un terzo e due terzi del totale.
Nella sua stessa novlangue, la Banca Mondiale vede un’opportunità di “sviluppo sostenibile” per queste formazioni: “È importante che i paesi in via di sviluppo siano in una posizione migliore per decidere come trarre vantaggio dal futuro mercato delle materie prime che soddisfa gli obiettivi climatici e i relativi obiettivi di sviluppo sostenibile”. Tuttavia, è più probabile che, per la maggior parte mal posizionati nell’attuale divisione internazionale del lavoro e nel sistema globale degli stati (a parte il Sudafrica, l’Australia, il Brasile e la Cina), saranno invece gli stati centrali a continuare a decidere il loro destino: questi ultimi, ansiosi di assicurarsi l’approvvigionamento di questi metalli preziosi, non mancheranno di rafforzare la loro presa imperialista sui primi o di trasformarli in un campo di battaglia per la loro rivalità inter-imperialista (che sarà fomentata dalla concentrazione delle riserve, dell’estrazione e della raffinazione), creando al contempo le condizioni per un nuovo round di scontri tra i sostenitori dell’estrattivismo dipinto di “verde” e i difensori della conservazione degli ecosistemi e delle popolazioni che esso minaccerà direttamente.
Porre fine alla follia del traffico automobilistico
Per superare i vincoli legati all’elevato consumo di metalli dei veicoli elettrici, in particolare quelli contenuti nella batteria, alcuni puntano sull’alternativa offerta dalla motorizzazione elettrica a celle a combustibile, come la cella a idrogeno. Ma si tratta di una falsa alternativa. Da un lato, poiché il diidrogeno è molto raro in natura, deve essere prodotto e i processi di produzione sono altamente inquinanti, sia che si tratti di reforming di idrocarburi (che produce CO2) o di elettrolisi dell’acqua, la cui impronta di carbonio dipende dal mix di elettricità utilizzato. Inoltre, la stessa cella a combustibile a idrogeno incorpora metalli preziosi come il platino, che sono molto costosi. C’è poi il costo dell’installazione della rete di distribuzione del diidrogeno e tutti i pericoli che presenta, dato che si incendia facilmente quando entra in contatto con l’aria: dobbiamo ricordarvi cosa è successo allo Zeppelin Hindenburg nel 1937 (nella foto qui sotto)?
E tutto questo per consentire la follia ecologica e sociale di centinaia di milioni di veicoli a motore che intasano e inquinano gli spazi urbani e deturpano i paesaggi rurali. Che sia a combustione interna o elettrica, il movimento di un’auto genera inquinamento atmosferico a causa delle polveri sottili e delle microplastiche provocate dall’usura di pneumatici, freni, manto stradale, ecc. Deturpa il paesaggio con strade, autostrade, parcheggi, ecc. che consumano molti materiali. È una fonte di inquinamento luminoso, ecc. Il futuro dovrebbe invece risiedere nella riduzione della mobilità, spesso forzata e non volontaria, che richiede drastici cambiamenti nell’urbanizzazione e nella pianificazione del territorio, e nell’utilizzo di forme alternative di mobilità: a piedi, in bicicletta, con il car-sharing, con i trasporti pubblici, ecc.
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