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Ecco perché il litio non può far volare gli aerei e spingere le navi

Il limite fisico della densità energetica frena l’impiego delle batterie nei trasporti marittimi e aeronautici: ecco cosa rivelano i dati.

Le batterie al litio sono adatte al settore aereo e marittimo? Se abbiamo visto in diversi casi l’uso delle celle a combustibile nel settore aeronautico, Kurman Tanghudu, esamina con dovizia di particolari la questione. Qui cerchiamo di riassumerla.

Partiamo con il dire che la densità energetica delle batterie al litio resta il vero ostacolo alla loro applicazione in campo navale e aeronautico. Rispetto ai carburanti liquidi, le batterie contengono fino a 60 volte meno energia per chilogrammo. Questo significa che, per ottenere prestazioni paragonabili, un aereo o una barca dovrebbe trasportare batterie molto più pesanti, compromettendo l’efficienza del mezzo.

Anche dal punto di vista ingegneristico, questa massa aggiuntiva si traduce in maggiore consumo energetico solo per spostare il proprio peso, riducendo ulteriormente l’autonomia effettiva.

Un aspetto poco discusso è quello legato all’energia richiesta per produrre le batterie. Per ogni tonnellata di litio estratta servono fino a 500.000 litri d’acqua. La lavorazione dei materiali richiede ulteriori decine di kWh per ogni chilogrammo, con un impatto ambientale rilevante già nella fase industriale.

A ciò si aggiungono le difficoltà legate allo smaltimento delle batterie a fine vita, che comporta costi ambientali ed economici ancora non pienamente risolti.

L’infrastruttura elettrica non basta

Anche se un’imbarcazione o un aereo fosse completamente elettrico, dovrebbe essere alimentato da una rete stabile e diffusa. Oggi, la variabilità dell’intensità di carbonio della rete cambia drasticamente da regione a regione. In molte aree, un veicolo elettrico alimentato da fonti fossili risulta meno efficiente di un moderno motore termico.

In condizioni climatiche avverse, poi, si aggiungono problemi di perdita energetica sulla rete e ridotta efficienza delle batterie stesse, che in ambienti freddi possono perdere fino a un terzo della loro capacità operativa.

Costi insostenibili, tempi di ammortamento impossibili

Dal punto di vista economico, i tempi di ammortamento dei mezzi elettrici destinati alla navigazione o al volo sono molto lunghi. Le analisi di settore mostrano che servono oltre 15 anni per recuperare l’investimento iniziale, in un ciclo di vita utile medio di circa 20-22 anni.

A tutto questo si sommano costi operativi fino a tre volte superiori rispetto a quelli dei sistemi convenzionali, rendendo molto difficile la sostenibilità di un modello di business basato su questa tecnologia, anche nel lungo periodo.

Il futuro? Ancora da costruire

La propulsione elettrica per aerei e navi non è oggi una soluzione praticabile su larga scala. Per renderla competitiva servirebbero batterie con una densità energetica almeno quadrupla, una rete elettrica globale molto più pulita e sistemi di ricarica rapida affidabili.

Senza questi elementi, qualsiasi tentativo di elettrificare questi settori resta limitato a esperimenti di nicchia o operazioni finanziate da fondi pubblici. E la realtà, almeno per ora, continua a viaggiare su carburanti tradizionali.