L’India ha poche opzioni sfruttabili per produrre litio, il metallo chiave per l’attuale generazione di batterie per veicoli elettrici, ma le sue giungle orientali custodiscono grandi riserve di bauxite, il minerale utilizzato per produrre l'alluminio.
Uno sforzo per ridurre la dipendenza dai materiali importati e la tecnologia, soprattutto dalla Cina, sta spingendo l’India a investire in una tecnologia delle batterie che utilizzi l’alluminio anziché il litio come ingrediente chiave. Indian Oil Corp., la più grande raffineria di petrolio della nazione, ha collaborato con la startup Phinergy Ltd. per sviluppare la batteria alluminio-aria dell'azienda israeliana.
L'India ha poche opzioni sfruttabili per produrre litio, il metallo chiave per l'attuale generazione di batterie per veicoli elettrici, ma le sue giungle orientali contengono grandi riserve di bauxite, il minerale utilizzato per produrre alluminio.
"Il litio è scarso nel paese e abbiamo iniziato a cercare un elemento che è abbondantemente disponibile come risorsa naturale", ha affermato il direttore della ricerca e sviluppo di Indian Oil SSV Ramakumar.
L'India è tra i primi 10 produttori di bauxite. Ha circa 600 milioni di tonnellate di minerale in riserve accertate, secondo l'US Geological Survey, sebbene il ministero delle miniere indiano stimi che le risorse non sfruttate potrebbero essere molte volte quella quantità. Inoltre, il paese ha investito molto nella produzione di alluminio nel corso degli anni per diventare la seconda fonderia di alluminio al mondo.
"Chiaramente la considerazione speciale qui è che l'alluminio è in una fornitura migliore del litio", ha affermato James Frith, responsabile dell'accumulo di energia presso BNEF a Londra. "Ma con i prezzi in continua diminuzione dei sistemi a base di litio, gli sviluppatori saranno sotto pressione per trovare applicazioni di nicchia in cui l'alluminio-ossigeno possa prendere piede".
Una batteria alluminio-aria potrebbe ottenere vantaggi rispetto alla sua rivale agli ioni di litio in altri tre modi cruciali, ha affermato Ramakumar: è potenzialmente più economica, i veicoli che la utilizzano avrebbero un'autonomia più lunga ed è più sicura.
Sostituzione delle batterie
La batteria funziona sfruttando l'elettricità generata quando le piastre di alluminio reagiscono con l'ossigeno nell'aria. Ha una delle più alte densità di energia per una batteria. Ma il sistema ha una serie di inconvenienti che ne hanno impedito un uso su larga scala da quando è stato proposto per la prima volta negli anni '1960.
Il principale tra questi è il costo dei materiali che devono essere aggiunti alla batteria per evitare che la potenza diminuisca e il fatto che le celle non possano essere ricaricate. Invece, il piano di Phinergy prevede che gli utenti siano in grado di sostituire rapidamente una nuova batteria e inviare quella usata a un impianto di riciclaggio.
Ci vogliono solo tre minuti per sostituire la batteria, circa il tempo necessario per fare il pieno in una stazione di servizio, ha detto Ramakumar. Il rivenditore di carburante prevede di utilizzare la sua rete di stazioni di servizio come punti di scambio.
In confronto, le batterie agli ioni di litio contengono spesso materiali pericolosi che possono essere tossici se non smaltiti correttamente, rendendole più difficili da riciclare. Entro il 2035, secondo una stima BloombergNEF, il mondo avrà accumulato circa 4 milioni di tonnellate di batterie agli ioni di litio che hanno raggiunto la fine della loro vita.
Il litio è già radicato nel mercato dei veicoli elettrici e assorbe la maggior parte dei dollari di ricerca, con molti potenziali sfidanti basati su sodio, magnesio o alluminio concentrati su segmenti più piccoli come sistemi di alimentazione di backup, accumulo di energia o trasporto a bassa potenza, come i carrelli elevatori.
Tuttavia, la domanda sia dal trasporto elettrico che dallo stoccaggio di energia rinnovabile significa che l'India potrebbe fornire un mercato abbastanza grande da consentire alle batterie alluminio-aria di trovare un ruolo. La domanda di batterie aumenterà fino a 185 gigawattora entro il 2035, secondo BNEF.
Amara Raja Batteries Ltd., il più grande produttore indiano di celle piombo-acido, sta esaminando le tecnologie esistenti a base di litio come un "prossimo motore di crescita", ma vede anche la possibilità di sviluppare alternative, Vijayanand Samudrala, presidente dell'azienda di New Energy
"Non credo che ci sia un'ultima parola sulla maturità della tecnologia, posso vedere almeno due o tre generazioni di cambiamenti tecnologici nell'area delle batterie nei prossimi 10 anni", ha detto.
Indian Oil ha effettuato un investimento strategico in Phinergy all'inizio del 2020 e le 30,000 stazioni di servizio dell'azienda indiana possono "servire da infrastruttura per l'implementazione della tecnologia Phinergy", ha affermato la società israeliana in una e-mail.
I sistemi Phinergy sono stati testati da società di telecomunicazioni per l'alimentazione di backup presso le torri di trasmissione e altri siti. La società, che ha raccolto $ 60 milioni da un'offerta pubblica iniziale a Tel Aviv all'inizio di quest'anno, ha eseguito un'auto di prova utilizzando una batteria alluminio-aria per mantenere carico l'alimentatore agli ioni di litio del veicolo che si dice avrebbe un'autonomia di 1,750 chilometri .
Per valutare la fattibilità dell'uso su larga scala in India, le case automobilistiche Mahindra e Mahindra Ltd., Maruti Suzuki India Ltd. e Ashok Leyland Ltd. stanno effettuando test sui veicoli che dovrebbero richiedere quasi un anno. Se c'è abbastanza domanda, Indian Oil and Phinergy ha in programma di creare un impianto su scala gigawatt per produrre le batterie in India, ha detto Ramakumar.
Il successo aiuterebbe gli sforzi del Primo Ministro Narendra Modi per affrontare tre problemi urgenti per il Paese: ridurre l'inquinamento, ridurre le importazioni di materie prime e creare posti di lavoro.
La dipendenza dell'India dai combustibili fossili l'ha resa il terzo produttore mondiale di gas serra e le sue città sono regolarmente in cima alla classifica per l'inquinamento dell'aria, mettendo centinaia di milioni di cittadini a rischio di malattie polmonari e morte prematura. Il governo ha anche spinto le aziende a ridurre il conto delle importazioni e ad aumentare l'autosufficienza. Indian Oil è il più grande importatore di petrolio greggio della nazione.
La raffineria si è unita alle principali compagnie petrolifere, tra cui Royal Dutch Shell Plc e BP Plc, per orientarsi verso l'energia pulita mentre i governi inaspriscono le normative sulle emissioni.
“Non ci consideriamo più semplicemente una compagnia petrolifera. Vogliamo emergere come un energia giocatore, fornendo tutte le forme di energia", ha detto Ramakumar. "Tutti i combustibili futuri devono avere un motivo comune: rendere l'India autosufficiente".