Sebbene i veicoli elettrici siano diventati un pilastro della transizione energetica globale, una nuova ricerca condotta dalla Princeton University ha dimostrato che la raffinazione dei minerali essenziali necessari per le batterie dei veicoli elettrici potrebbe creare hotspot di inquinamento vicino ai centri di produzione. Concentrandosi su Cina e India, i ricercatori hanno scoperto che le emissioni nazionali di anidride solforosa (SO2) potrebbero aumentare fino al 20% rispetto ai livelli attuali se i Paesi dovessero completamente domesticare le loro catene di fornitura per i veicoli elettrici. La stragrande maggioranza di quelle emissioni di SO2 deriverebbe dalla raffinazione e dalla produzione di nichel e cobalto, minerali importanti per le batterie dei veicoli elettrici di oggi.
“Molte discussioni sui veicoli elettrici si concentrano sulla riduzione al minimo delle emissioni dai settori dei trasporti e dell’energia“, ha affermato l’autore corrispondente Wei Peng, professore associato di affari pubblici e internazionali e dell’Andlinger Center for Energy and the Environment. “Ma qui mostriamo che gli impatti dei veicoli elettrici non finiscono con le emissioni dei tubi di scappamento dei veicoli o con l’elettricità. Riguardano anche l’intera catena di fornitura”.
Pubblicando i loro risultati sulla rivista Environmental Science & Technology, i ricercatori hanno sostenuto che i Paesi devono pensare strategicamente alla creazione di catene di fornitura pulite mentre sviluppano piani di decarbonizzazione.
Nel caso della produzione di batterie, il team ha sottolineato l’importanza di sviluppare e far rispettare rigidi standard di inquinamento atmosferico per evitare conseguenze indesiderate della transizione ai veicoli elettrici. Hanno anche suggerito lo sviluppo di chimiche alternative per le batterie per evitare le emissioni di SO2 basate sul processo di produzione delle batterie odierne.
“Se si scava abbastanza a fondo in qualsiasi tecnologia di energia pulita, si scoprirà che ci sono sfide o compromessi”, ha affermato la prima autrice Anjali Sharma, che ha completato il lavoro come ricercatrice post-dottorato nel gruppo di Peng ed è ora professore associato presso il Centre for Climate Studies e l’Ashank Desai Centre for Policy Studies presso l’Indian Institute of Technology di Bombay. “L’esistenza di questi compromessi non significa che dobbiamo fermare la transizione energetica, ma significa che dobbiamo agire in modo proattivo per mitigare il più possibile questi compromessi”.
La storia di due Paesi
Sia la Cina che l’India hanno buone ragioni per evitare le emissioni di SO2: il composto è un precursore del particolato fine, che contribuisce a una serie di problemi cardiovascolari e respiratori. I due Paesi soffrono già di alti livelli di inquinamento atmosferico. Solo nel 2019, circa 1,4 milioni di morti premature in Cina e circa 1,7 milioni di morti premature in India sono state attribuibili all’esposizione al particolato fine.
Tuttavia, i due Paesi si trovano in fasi diverse di sviluppo dei veicoli elettrici. Peng ha affermato che in Cina, una catena di fornitura nazionale per i veicoli elettrici è lo status quo, ma che l’India è ancora nelle prime fasi di sviluppo della filiera. Il confronto ha aiutato i ricercatori a identificare le priorità a breve termine mentre continuano o iniziano a costruire una filiera nazionale per i veicoli elettrici.
“La Cina deve pensare a come ripulire una catena di fornitura che già esiste, mentre l’India ha l’opportunità di costruire una catena di fornitura migliore da zero“, ha affermato Peng, che è anche un membro della facoltà principale del Center for Policy Research on Energy and the Environment. “Entrambe le situazioni presentano le proprie sfide e opportunità”.
In India, il frutto più a portata di mano sarebbe concentrarsi innanzitutto sulla pulizia dell’inquinamento del settore energetico. Ciò richiederebbe l’applicazione di severe misure di controllo dell’inquinamento da SO2 per le centrali termoelettriche, utilizzando tecnologie mature come la desolforazione dei gas di combustione. Per la Cina, che ha già rigidi controlli sulle emissioni per il settore energetico, l’attenzione deve spostarsi sulla mitigazione delle emissioni di SO2 dal processo di produzione delle batterie, che i ricercatori hanno affermato essere meno familiare.
Tuttavia, i ricercatori hanno sottolineato che ignorare le emissioni dalla produzione di batterie sarebbe un passo falso critico. “Le persone generalmente danno per scontato che la transizione verso una tecnologia più ecologica sarà sempre una situazione vantaggiosa per tutti: ci saranno benefici per il clima e la qualità dell’aria”, ha affermato Sharma. “Ma senza considerare la produzione, si potrebbero ridurre le emissioni di ossido di carbonio e di azoto, ma finire per aumentare il carico di inquinamento atmosferico per le comunità vicine ai centri di produzione”.
Approcci alla decarbonizzazione incentrati sull’uomo
Mentre l’analisi si è concentrata su Cina e India, i ricercatori hanno sostenuto che se non affrontato, l’inquinamento derivante dalla produzione di batterie diventerà una sfida sempre più globale con l’aumento dei tassi di adozione dei veicoli elettrici. Anche se Paesi come Cina e India esternalizzassero la produzione di batterie, Sharma ha affermato che senza strategie per mitigare le emissioni di SO2, scaricherebbero semplicemente il problema su un altro Paese.
“È importante considerare i veicoli elettrici da una prospettiva di catena di fornitura globale”, ha affermato Sharma. “Anche se l’India decidesse di non costruire una catena di fornitura nazionale e scegliesse invece di importarli da qualche altra parte, l’inquinamento non scomparirebbe. Verrebbe semplicemente esternalizzato a un altro Paese”.
Oltre alla raccomandazione politica per standard proattivi sull’inquinamento atmosferico, che probabilmente avverrebbero a livello nazionale o subnazionale, i ricercatori hanno anche esaminato come la modifica della chimica delle batterie nei veicoli elettrici potrebbe evitare emissioni indesiderate di SO2 su scala più globale.
Mentre la maggior parte delle batterie per veicoli elettrici oggi si basa su cobalto e nichel, l’ascesa di sostanze chimiche alternative che utilizzano ferro e fosfato (le cosiddette batterie al litio ferro fosfato) potrebbe aggirare alcune delle preoccupazioni associate all’estrazione e alla raffinazione di cobalto e nichel. Evitando i due minerali, gli scenari con elevata penetrazione delle batterie al litio fosfato hanno comportato molte meno emissioni di SO2 dalla produzione.
In ogni caso, Peng ha affermato che i risultati dello studio servono come promemoria per tenere le persone in primo piano quando si progettano piani di decarbonizzazione, poiché anche le tecnologie più promettenti potrebbero avere conseguenze indesiderate. “Conosciamo molte tecnologie importanti per ridurre le emissioni di carbonio“, ha affermato Peng. “Ma l’altra parte è come le persone saranno influenzate da tali tecnologie. Il mio approccio è quello di pensare ai modi migliori in cui tecnologie e persone possono intersecarsi, perché tali strategie avranno i risultati migliori per il maggior numero di persone“.
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