Il litio è un metallo alcalino morbido e bianco-argenteo, noto come «oro bianco». Il litio ha numerosi impieghi, ma uno dei più preziosi è come componente delle batterie ricaricabili agli ioni di litio, ampiamente utilizzate nei veicoli elettrici e ibridi e nell’elettronica di consumo portatile come telefoni cellulari e laptop.
Alla Conferenza delle Nazioni Unite sul Cambiamento Climatico dello scorso anno (COP26), i paesi hanno riaffermato l’obiettivo dell’Accordo di Parigi di raggiungere emissioni nette di gas serra pari a zero entro il 2050, sottolineando ulteriormente che un futuro senza dipendenza dai combustibili fossili è cruciale se si vuole rallentare il cambiamento climatico. Questo piano dipende dalla produzione e dallo stoccaggio di energia pulita alternativa, nonché dall’elettrificazione del settore dei trasporti.
Il litio è impiegato in oltre il 90% dei sistemi di accumulo energetico su scala globale, soprattutto per la conservazione di energia eolica e solare. Il piano dell’UE per ridurre la dipendenza dal gas naturale russo aumenterà significativamente la domanda di soluzioni di accumulo tramite batterie al litio.
L’Agenzia Internazionale dell’Energia (IEA) ha affermato che dovranno circolare circa 2 miliardi di veicoli elettrici (EV) entro il 2050 affinché si possa raggiungere la neutralità delle emissioni globali. Alla COP26, oltre 30 paesi hanno promesso che interromperanno la vendita di veicoli nuovi a benzina e diesel entro il 2040.
Considerando che ogni veicolo elettrico necessita di una batteria, e che tali batterie vengono prodotte a partire da un insieme di materie prime tra cui litio, cobalto, nichel, manganese e grafite, la domanda di queste materie prime è destinata a crescere significativamente nei prossimi anni.
Sfide di approvvigionamento e fattori di rischio del litio
Le riserve mondiali di litio ammontano a circa 22 milioni di tonnellate, secondo il Servizio Geologico degli Stati Uniti e la produzione mondiale di litio è stata pari a 100.000 tonnellate lo scorso anno. Attualmente il 90% del litio utilizzato a livello mondiale proviene da Australia, Cile e Cina.
L’IEA sostiene che entro il 2025 il mondo potrebbe trovarsi di fronte a carenze di litio. Due fattori sono alla base delle possibili criticità. Il primo riguarda il rapporto tra domanda e offerta.
Considerando le previsioni di crescita del mercato degli EV, il fabbisogno di litio per singolo pacco batteria e la quantità attualmente estratta, si rileva un gap nella catena di approvvigionamento.
Il secondo fattore riguarda le criticità nella catena di approvvigionamento a valle e a monte.
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Attualmente Cile e Cina dominano il mercato intermedio dei sali di litio e la Cina rappresenta oltre la metà delle esportazioni mondiali di idrossido di litio. La Cina è inoltre il principale produttore globale di catodi, celle e pacchi batteria al litio, sia per l’industria EV interna che per l’export.
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Diversificare la catena di approvvigionamento globale del litio è fondamentale sia per la mitigazione dei rischi strategici dei paesi, sia per l’indipendenza energetica.
Impatto ESG dell’estrazione di litio
L’estrazione del litio comporta un notevole consumo di risorse idriche e può generare rischi ambientali sostanziali, come la contaminazione di suolo e falde acquifere, andando quindi contro gli obiettivi ambientali che motivano proprio l’utilizzo di questa risorsa.
Regolamenti rigorosi stanno interessando l’intera catena di fornitura delle batterie al litio. L’UE, per esempio, richiederà agli importatori di dichiarare le emissioni di CO2 associate alle batterie vendute nella regione a partire dal 2024. Inoltre, la Commissione Europea sta valutando l’istituzione di un «battery passport», una piattaforma tecnologica che consentirà la condivisione di informazioni sulla storia produttiva di ciascuna batteria venduta nell’UE lungo tutta la filiera.
Si stanno studiando nuove tecnologie estrattive come la Direct Lithium Extraction (DLE), che consente il riciclo della maggior parte delle acque salmastre, e l’estrazione da salamoie geotermiche per ridurre l’impatto ambientale del mining del litio.
Mitigazione dei rischi nella catena di approvvigionamento del litio
Il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE) ha annunciato questo mese l’avvio di un programma di finanziamento per la ricerca sull’estrazione e conversione del litio da salamoie geotermiche. A seguito di questo annuncio, il DOE ha dichiarato questa settimana che 20 aziende di batterie riceveranno complessivamente 2,8 miliardi di dollari per costruire ed espandere impianti commerciali in 12 stati.
Le aziende beneficiarie si occuperanno di estrazione e lavorazione di litio, grafite e altri materiali per batterie, produzione di componenti e sviluppo di nuovi metodi di acquisizione di materiali critici, incluso il riciclo delle batterie, negli Stati Uniti o in paesi con accordi di libero scambio, secondo quanto dichiarato dal DOE. Questo investimento rappresenta la prima fase del piano da 7 miliardi di dollari previsto dall’Infrastructure Law per rafforzare la catena di approvvigionamento nazionale delle batterie e ridurre la dipendenza dalla Cina, al fine di raggiungere l’obiettivo USA di un’economia energetica pulita a emissioni zero entro il 2050, e il 50% di auto elettriche vendute entro il 2030.
Attualmente, l’UE importa il 78% del proprio litio dal Cile ma intende investire miliardi di euro per creare una filiera domestica completa per le batterie. Ad esempio, in Francia è prevista l’apertura di una miniera di litio in grado di fornire batterie per 700.000 auto elettriche all’anno. In Regno Unito si stanno inoltre esplorando e sviluppando tecniche di estrazione da salamoie geotermiche per mitigare la dipendenza dalla catena di approvvigionamento del litio.
In conclusione
Il mondo dipende dalle batterie al litio per lo stoccaggio energetico e, sebbene siano in corso ricerche su alternative per l’accumulo in veicoli e reti, nessuna di queste attualmente offre la combinazione di costo, peso e capacità di accumulo delle batterie al litio.
L’attuale catena di approvvigionamento delle batterie al litio presenta forti dipendenze da specifici paesi, rendendola vulnerabile a rischi geopolitici, calamità naturali o altre interruzioni.
I produttori di primo impianto (OEM) automotive per veicoli elettrici dovrebbero valutare una conoscenza approfondita e una diversificazione della propria catena di approvvigionamento delle batterie.