SOCIETÀ

Mobilità sostenibile, questioni di metodo

Il sistema dei trasporti pubblici e privati nei grandi centri urbani è di evidente rilevanza economica, sociale e ambientale. Politiche attente alla sostenibilità in questo settore sono ormai inderogabili e certamente saranno portatrici di ricadute positive, a medio e lungo termine. A questo riguardo, il recente Piano Nazionale di Recupero e Resilienza (PNRR) messo a punto dal governo prevede per il prossimo futuro sei missioni che rappresentano aree “tematiche” strutturali di intervento:

  1. Digitalizzazione, innovazione, competitività e cultura;
  2. Rivoluzione verde e transizione ecologica;
  3. Infrastrutture per una mobilità sostenibile;
  4. Istruzione e ricerca;
  5. Inclusione e coesione;
  6. Salute.

Nella missione 2, rivoluzione verde e transizione ecologica, una specifica linea di azione è dedicata allo sviluppo della mobilità sostenibile da realizzare attraverso il potenziamento delle infrastrutture per il trasporto rapido di massa e delle ciclovie. In questa linea di azione ha un ruolo fondamentale la sezione energia rinnovabile, idrogeno e mobilità sostenibile che punta all’obiettivo di decarbonizzazione dei trasporti.

Nel quadro definito da queste linee strategiche generali, l’emergenza pandemica, con il distanziamento sociale che comporta, ha suggerito, non solo al governo centrale ma anche ad alcune amministrazioni locali, l’idea di finanziare iniziative volte a potenziare la mobilità elettrica individuale. Queste scelte sono tra l’altro coerenti con quanto rilevano recenti ricerche in materia di spostamenti urbani secondo cui l’uso dei mezzi pubblici e delle auto private sta subendo significative contrazioni a favore di una diffusione crescente di mezzi individuali a propulsione elettrica con preferenza rivolta alle due ruote, biciclette a pedalata assistita e monopattini elettrici in primo piano. Bisogna peraltro tener presente che questo fenomeno è, allo stato attuale, descritto sostanzialmente in termini qualitativi. La parte quantitativa della descrizione è piuttosto carente, in quanto il maggiore uso dei mezzi di micro-mobilità elettrica dovrebbe essere quantificato disaggregando il dato numerico in base alla provenienza; in altre parole, se cento persone hanno cominciato ad usare questi nuovi mezzi elettrici quante tra loro facevano uso dei mezzi pubblici di massa e quanti, invece, usavano le auto private? È chiaro che tener ferma l’auto in favore della bici ha un effetto benefico in termini di minori emissioni, ma non è affatto scontato, invece, che sia vantaggioso per l’ambiente abbandonare l’uso dei mezzi pubblici di massa (bus e metro). 

I decisori responsabili del trasporto urbano, figure di importanza primaria nella gestione dei mutamenti sociali già prima della pandemia, oggi si devono misurare anche con la crisi pandemica; la politica si trova infatti nella necessità di dover accelerare l’iter dei progetti che efficientano il trasporto delle persone, coniugando gli interventi di attuazione urgente, necessari per la tutela della salute dei cittadini, con i piani di più lungo respiro. Il tema della mobilità urbana ecosostenibile ha tutti i caratteri della complessità che abbiamo imparato a riconoscere nella fenomenologia delle città magistralmente indagata da Sergio Bertuglia e Franco Vaio (Il fenomeno urbano e la complessità, Bollati Boringhieri, 2019). E dunque, prima di assegnare alle scelte che mirano allo sviluppo della mobilità elettrica il rango di soluzioni valide a tutto campo, è naturale che si avverta l’esigenza di approfondire con metodo analitico le ragioni di tali scelte. Non essendo uno specialista di analisi costi benefici, da uomo della strada, mi limiterò a proporre alcuni argomenti che, a mio modo di vedere, rivestono particolare criticità, nella speranza di suscitare qualche riflessione e la curiosità necessaria all’approfondimento.

Decarbonizzazione e riduzione delle emissioni di gas serra

Com’è noto, una delle finalità più importanti delle politiche di transizione ecologica è il contenimento delle emissioni di gas serra. Sotto questo profilo, la principale criticità della mobilità elettrica risiede nel cuore della propulsione, cioè negli accumulatori di energia: le batterie. Infatti, se è vero che, rispetto ai combustibili fossili, l’impiego di energia elettrica (a rigore solo se proveniente da fonti rinnovabili) ha emissioni pari a zero, è altrettanto vero che l’intera filiera industriale di produzione delle batterie causa l’immissione in atmosfera di una rilevante quantità di gas serra. È evidentemente necessario determinare una stima di questa quantità per accertare se e in che misura le emissioni evitate non bruciando combustibili di origine fossile sono superiori al totale delle emissioni prodotte producendo gli accumulatori dei veicoli elettrici. Un compito questo tutt’altro che banale (Transport & Environment, Analysis of the climate impact of lithium-ion batteries and how to measure it, Hans Eric Melin, Circular Energy Storage, July 2019; Brian Cox, Christopher L. Mutel et al., Uncertain Environmental Footprint of Current and Future Battery Electric Vehicles, Environmental Science & Technology 2018), dal momento che la valutazione esatta dei due termini del bilancio dipende:

  1. dai parametri che determinano il consumo di energia, fra i quali:
    1. massa ed efficienza dei veicoli di riferimento,
    2. modalità di guida,
    3. energia richiesta dalle apparecchiature ausiliarie
  2. dalla fonte energetica usata per la ricarica delle batterie;
  3. dal periodo di vita utile del veicolo e dalla dimensione delle batterie installate.

Oggi i più diffusi ed efficienti accumulatori di energia per i veicoli elettrici, auto, biciclette e monopattini, sono le batterie a ioni di litio. Queste batterie oltre al litio contengono cobalto, nickel e manganese (accumulatori NMC) oppure cobalto, nickel e alluminio (accumulatori NCA), per limitarsi alle due tipologie più comuni.

Il ciclo di vita delle batterie al litio inizia con l’estrazione dai giacimenti naturali delle materie prime per proseguire subito dopo con il trasporto delle medesime fino ai luoghi di raffinazione, trasformazione e produzione. Il ciclo continua con il prodotto finito che viene usato per il tempo statisticamente atteso ed infine termina con lo smaltimento totale o con il parziale ricircolo. Le emissioni di gas serra prodotte dall’intero ciclo dipendono quindi da molti fattori. Si può comunque rilevare che esiste una netta differenza tra la quantità di CO2-equivalente emessa per eseguire l’estrazione del litio da acque salmastre ad alta concentrazione (salamoia o ‘brine’) e quella invece emessa quando il litio si ottiene per estrazione dalla roccia. Questa seconda tecnologia comporta emissioni di CO2-equivalente per ogni tonnellata di carbonato di litio fino a tre volte superiori di quelle che competerebbero al processo ‘brine’ (Roskill white paper forward thinking, Lithium’s growing CO2 footprint. An analysis of energy consumption and emissions intensity from global lithium supply, October 2020). Le emissioni di gas serra potrebbero dunque sicuramente ridursi se si realizzasse un progressivo abbandono dell’estrazione da roccia a favore dello sfruttamento dei depositi di ‘brine’. I depositi sotterranei di acque salmastre che contengono litio sono abbondanti principalmente in Cile, Argentina e in Nevada (USA). Il processo ‘brine’ di estrazione è relativamente semplice: la ‘salamoia’ che contiene litio viene pompata in superficie e poi sversata ad evaporare in una successione di aree di ristagno, fino a raggiungere una purezza adatta all’elaborazione del minerale negli impianti chimici di raffinazione dove si ottiene il prodotto finale (il carbonato di litio). Purtroppo, però, le acque reflue risultanti dal processo ‘brine’ sono altamente tossiche e la loro cattiva gestione (in genere corrispondente a quella adottata perché è quella di minor costo) determina rilevanti danni ambientali (Wenjuan Liu, Datu Buyung Agusdinata, Soe W. Myint, Spatiotemporal patterns of lithium mining and environmental degradation in the Atacama Salt Flat, Chile, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, Volume 80, 2019). L’evoluzione futura delle pratiche estrattive potrà migliorare le cose, ma è difficile prevedere gli effetti quantitativi che potrà produrre.

Un altro aspetto che incide significativamente nella valutazione delle emissioni è quello connesso ai trasferimenti delle materie prime verso i luoghi di produzione. In questa fase, il trasporto ad alta intensità di emissioni di CO2-equivalente si protrae per migliaia di chilometri dai siti minerari fino agli impianti di raffinazione.

Andamento dei prezzi. Instabilità del mercato

L’andamento dei prezzi influenza le previsioni di spesa per sussidi e incentivi che la pubblica amministrazione intenderà erogare. Il mercato globale di litio e cobalto è caratterizzato da incertezza e volatilità dei prezzi. Le due materie prime sono ormai indispensabili per la produzione delle batterie e possono diventare oggetto di manovre speculative. I prezzi delle batterie al litio nel 2019 sono scesi fino a 156 dollari per kWh con una notevole riduzione rispetto ai valori del 2010, quando le stesse batterie si collocavano a quote sopra 1.100 dollari per kWh (Bloomberg New Energy Finance (BNEF), Battery Price Survey, 2017) La drastica riduzione del prezzo è verosimilmente dovuta a due fattori concomitanti: (1) l’incremento dirompente delle vendite dei veicoli elettrici negli ultimi 10 anni e quindi la conseguente impennata della domanda di batterie; (2) il progresso tecnologico che ha offerto batterie con sempre maggiore densità energetica (kWh/kg). Secondo quanto pubblicato da Bloomberg New Energy Finance (BNEF),nel 2023 i prezzi medi globali delle batterie al litio potrebbero avvicinarsi all’importante soglia dei 100 dollari per kWh per poi continuare a diminuire ulteriormente nel 2024. La soglia dei 100 dollari è importante perché si ritiene che essa stabilisca il limite della parità di costo di auto elettriche e vetture a combustione interna. Secondo studi del MIT (Massachusetts Institute of Technology (MIT), Insight into future mobility. A report from the Mobility of the Future study, November 2019; ), invece, raggiungere la soglia di 100 dollari per kWh entro il 2030 è poco realistico in quanto ciò richiederebbe la stabilità dei costi delle materie prime per tutto il prossimo decennio, periodo in cui si prevede che la domanda globale di batterie agli ioni di litio aumenterà drasticamente. Lo studio del MIT sostiene inoltre la tesi secondo cui i prezzi di vendita dei veicoli elettrici potranno scendere allo stesso livello dei modelli tradizionali a benzina o gasolio solo quando i produttori troveranno valide alternative al litio per le batterie. I ricercatori del MIT, quindi, prevedono che i prezzi probabilmente diminuiranno solo sino a 124 dollari per kWh entro i prossimi dieci anni, anche perché non si potranno superare i limiti imposti dai costi delle materie prime. In ogni caso tutti gli scenari valutati sino a ora non considerano le forti trasformazioni che la pandemia da Covid-19 provocherà nel panorama economico globale. Anche il più sofisticato modello di previsione (il MIT, nello studio sopra citato, adopera il modello EPPA; Massachusetts Institute of Technology (MIT), Insight into future mobility. A report from the Mobility of the Future study, November 2019;) dovrebbe riconfigurare tutti gli scenari di partenza e formulare nuove ipotesi di sviluppo per i prossimi cinque anni.

Rapporti commerciali e geopolitica

Gli interessi commerciali che gravitano intorno alla produzione di batterie investono delicati equilibri geopolitici. È noto, ad esempio, che la Cina, principale paese produttore di batterie al mondo, è il primo paese per importazioni di cobalto (95 milioni di tonnellate all’anno). Dal 2020 il governo cinese sta attuando un piano di accumulo di ingenti riserve di cobalto proveniente dalla Repubblica Democratica del Congo, paese dalle cui miniere, pericolose e malsane (Benjamin Faber, Benjamin Krause, and Raúl Sánchez De La Sierra, Artisanal mining, livelihoods, and child labor in the cobalt supply chain of the Democratic Republic of Congo, Center for Effective Global Action Policy Report (CEGA), May 6, 2017), viene estratto il 60% del cobalto mondiale ogni anno. Senza questa risorsa l’espansione di mobilità elettrica su cui è imperniato il Green Deal europeo per la decarbonizzazione dei trasporti sarà impossibile. Ma almeno un terzo del cobalto congolese arriva da miniere illegali, dove lo sfruttamento del lavoro minorile è la regola. È evidente che l’intenzione cinese di gestire strategicamente le riserve importate dal Congo e stoccate in casa fa affidamento sulla prospettiva che il cobalto continuerà, ancora per qualche anno, a giocare un ruolo chiave nel settore. La Cina, per inciso, solo recentemente ha cominciato a prestare attenzione agli accordi internazionali sul contenimento delle emissioni di gas serra. Viene da chiedersi perché la perentoria qualifica di stato canaglia e le annesse politiche sanzionatorie che si infliggono ai paesi che spalleggiano il terrorismo internazionale non siano applicate, forse anche più propriamente, nei confronti di quei regimi totalitari che saccheggiano le risorse naturali del pianeta, compromettono la biodiversità e sfruttano la forza lavoro senza alcuno scrupolo umanitario. Non è forse questo tipo di comportamento che semina i germi della violenza terroristica? Nel contesto delineato, l’andamento dei prezzi delle materie prime non potrà non dipendere dal tenore dei rapporti multilaterali tra le grandi potenze economiche del pianeta, rapporti che subiscono, ormai da più di un decennio, mutamenti rapidissimi e imprevedibili. L’influenza esercitata su queste complesse dinamiche dalla pandemia Covid rende le previsioni, se possibile, ancora più incerte. È quindi naturale che gli scenari futuri relativi alle forniture e ai prezzi del cobalto destino preoccupazione e allarme.

Nuove tecnologie

Le linee di tendenza dell’economia globale prefigurano un mondo post-covid caratterizzato da una minore integrazione per la creazione di nuove barriere al commercio, da un parziale rientro “in casa” delle filiere di produzione e di fornitura, dalla contrazione dei flussi migratori e degli investimenti all’estero (Barclays, The post-COVID economy, August 2020). Negli ultimi dieci anni la Cina ha pressoché assunto un ruolo da monopolista nella produzione di batterie a ioni di litio attraverso politiche aggressive e predatorie, rivolte al possesso e al controllo delle materie prime e del cobalto. L’impatto della pandemia sull’economia globale potrebbe però determinare nei prossimi anni importanti cambi di rotta. Il percorso che porta l’industria delle batterie al prezzo sotto quota 100 dollari al kWh non è ancora tracciato e molte sono le opzioni tecnologiche da vagliare, incentrate, per esempio, sulla sperimentazione di nuove combinazioni di materiali per anodi e catodi.

Nel settore della mobilità, in linea con i principi di un Green Deal fattivamente attento agli equilibri sostenibili, si dovrebbero attivare processi di transizione capaci di moderare il predominio cinese. Le innovazioni tecnologiche più promettenti in questa direzione (Wangda Li, Steven Lee, Arumugam Manthiram, HighNickel NMA: A CobaltFree Alternative to NMC and NCA Cathodes for LithiumIon Batteries, Advanced Material, July 2020) mirano a individuare le combinazioni ottimali dei metalli per catodi senza cobalto che mantengano comunque elevate le prestazioni tenendo presenti le esigenze di (1) sostituire il cobalto con metalli abbondanti in natura e di impatto estrattivo contenuto, (2) impiegare processi di sintesi industriale immediatamente scalabili, (3) aumentare la densità di energia delle batterie per fornire maggiore autonomia.

Il Press Release del 10 dicembre 2020 (European Commission - Press release, Green Deal: Sustainable batteries for a circular and climate neutral economy, Brussels, 10 dicembre 2020;) annuncia il proposito della Commissione Europea di modernizzare la normativa sulle batterie sostenibili. Il comunicato dal titolo programmatico, Green Deal: Sustainable batteries for a circular and climate neutral economy, prevede che in Europa potranno circolare solo batterie in grado di soddisfare criteri di selezione molto severi che oltre a riguardare le caratteristiche tecnologiche investono anche l’ambito dei codici etici: "Batteries placed on the EU market should become sustainable, high-performing and safe all along their entire life cycle. This means batteries that are produced with the lowest possible environmental impact, using materials obtained in full respect of human rights as well as social and ecological standards. Batteries have to be long-lasting and safe, and at the end of their life, they should be repurposed, remanufactured or recycled, feeding valuable materials back into the economy". Questa dichiarazione d’intenti sembra recepire in pieno le più generali istanze di umanizzazione del mercato.

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