Perché le batterie LFP emettono molta meno CO2

Anche le auto elettriche emettono CO₂. Lo fanno durante la produzione, a causa soprattutto della fabbricazione delle batterie, fase molto energivora del processo. Ma la quantità di gas serra dipende molto dalla chimica degli accumulatori.

Le batterie al litio-ferro-fosfato (LFP), per esempio, generano molta meno CO₂ rispetto al nichel-manganese-cobalto (NMC). Lo conferma uno studio della società di consulenza P3.

Diamo i numeri

Andiamo con ordine. Secondo analisi precedenti, con l’attuale mix energetico dell’Ue, un’auto elettrica raggiunge la parità di CO₂ con un’auto a combustione dopo circa 80.000–120.000 km; distanza che si riduce a 40.000–70.000 km utilizzando esclusivamente energia rinnovabile.

Sappiamo anche che la maggior parte delle emissioni nasce durante la produzione dei materiali catodici.

Ed è qui che entrano in gioco le differenze. Oggi, nella produzione di un’auto elettrica di medie dimensioni con batteria NMC811, l’impronta è di circa 55 kg di CO₂ per kWh. Solo per il materiale catodico si generano 38 kg/kWh con NMC811, contro gli appena 15 kg/kWh con LFP, vale a dire circa il 60% in meno.

Questa enorme differenza si spiega in primo luogo col fatto che la produzione degli ossidi di nichel-manganese-cobalto richiede più energia rispetto a quelli LFP. Nel dettaglio, al litio-ferro-fosfato basta un solo passaggio di calcinazione, mentre per il NMC ne servono due. Ma cos'è la calcinazione? Si tratta del riscaldamento di una materia prima a temperature tra 400 e 1.000 °C, con un grande consumo di energia.

La società di consulenza evidenzia poi che per le celle LFP, invece dell'idrossido di litio (LiOH), si utilizza carbonato di litio (Li₂CO₃), materiale estratto dalle salamoie grazie all’aiuto dell’energia solare, che fa risparmiare CO₂. Al contrario, il LiOH deriva proprio dal Li₂CO₃, richiedendo un passaggio produttivo in più.

Perciò, tornando allo studio, delle 38 tonnellate di CO₂ per MWh di materiale NMC, ben il 52% deriva dalla produzione di solfato di nichel e il 21% da quella di LiOH. Il contributo di solfati di cobalto e manganese, insieme ad altri processi, è inferiore al 20%. Le 15 tonnellate per MWh di LFP, invece, provengono soprattutto dalla produzione di fosfato di ferro (59%) e del materiale catodico (33%), mentre il Li₂CO₃ incide solo per il 7%.

Anche con il NMC811 è comunque possibile ridurre notevolmente l’impronta di CO₂, soprattutto ricorrendo a energie rinnovabili nella produzione di litio, nichel e cobalto. Questa sola misura riduce le emissioni di 16,5 kg/kWh (da 57 a circa 40). Altri 6,5 kg/kWh si risparmiano con energia verde nella produzione del materiale catodico, mentre la tecnica della rivestitura a secco degli elettrodi abbatte ulteriori 2,3 kg/kWh.

In conclusione, metodi di produzione migliorati ed energie a basse emissioni possono ridurre drasticamente l’impronta di CO₂ delle batterie. Per un accumulatore NMC, le emissioni possono calare di oltre il 60%. Questo significa che la parità con un’auto a combustione si raggiungerebbe non dopo 95.000 km, ma già dopo circa 50.000 km – o addirittura sotto i 30.000 km se si utilizza esclusivamente elettricità rinnovabile. Dal 2028, i produttori di celle saranno obbligati per legge a ridurre le loro emissioni di CO₂. Secondo lo studio, questo potrebbe migliorare in modo decisivo il bilancio ambientale delle auto elettriche.

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