Progettazione e riciclaggio di motori elettrici
Quando si tratta di efficienza energetica e sostenibilità, i veicoli elettrici (EV) offrono vantaggi nell’ordine di grandezza rispetto ai veicoli convenzionali alimentati a combustibili fossili. Tuttavia, persino i veicoli elettrici non sono ecologici al 100 %. Questo perché molti dei componenti utilizzati per costruire veicoli elettrici non sono riciclabili. Alla fine del ciclo di vita del veicolo, questi componenti finiscono nel trituratore di metallo o, ancora peggio, in discarica. Ciò è particolarmente vero per i vari magneti che alimentano i veicoli elettrici. Sebbene possano essere riutilizzati per alimentare turbine eoliche, biciclette elettriche o altri veicoli elettrici, sono praticamente impossibili da rimuovere in modo economico da un veicolo. Inoltre, poiché l’UE deve importare la materia prima utilizzata per creare questi magneti, le case automobilistiche europee rimangono vulnerabili alle fluttuazioni dei prezzi e ad altri rischi per la sicurezza. In effetti, nel 2011, il prezzo del neodimio (il materiale principale utilizzato nei magneti per batterie EV) importato dalla Cina è aumentato del 700 % nel giro di pochi mesi! Ciò ha provocato il panico nelle aziende dell’UE che si occupano di tecnologie pulite e ha messo in discussione la fattibilità dell’economia verde europea, ma ha anche ispirato l’UE ad agire, finanziando tali iniziative di ricerca, come il progetto DEMETER. «Il progetto DEMETER ha esaminato molti aspetti del riciclaggio e della progettazione per il riciclaggio lungo l’intera catena del valore (dai magneti ai motori elettrici, ai veicoli elettrici) analizzando come gestirli alla fine della loro vita utile», afferma Peter Tom Jones, responsabile senior della ricerca industriale presso KU Leuven (Belgio) e co-coordinatore del progetto DEMETER. «Il nostro obiettivo finale era diventare meno dipendenti dagli altri paesi per le materie prime e rendere i veicoli elettrici riciclabili al 100 %, pertanto veramente ecologici». Il progetto ha beneficiato del sostegno del programma Marie Skłodowska-Curie dell’UE.
Molte storie di successo
Il progetto DEMETER comprendeva numerose iniziative di ricerca. Ad esempio, una branca si è concentrata sullo sviluppo di percorsi di riciclaggio diretti e indiretti ecoefficienti per motori con magneti realizzati con terre rare nei veicoli a fine vita. Un’altra innovativa tecnica di lavorazione per la produzione di magneti realizzati con terre rare ad alte prestazioni. Altre iniziative includevano la progettazione di motori elettrici più facilmente riciclabili per la prossima generazione di veicoli elettrici e la creazione di una metodologia di valutazione del ciclo di vita da miniera a macchina per garantire che i magneti vengano riciclati nel modo più ecologico ed economico. «Abbiamo avuto molte storie di successo, troppe per menzionarle tutte», afferma Jones. «Ma se dobbiamo scegliere, il nostro risultato più importante potrebbe essere il culmine di tutte le branche di ricerca del progetto: il primo motore elettrico riciclabile basato su magneti al neodimio riciclati». Il motore elettrico è stato sviluppato dal partner del progetto Valeo. «La cosa grandiosa di questo motore è che quando raggiunge la fine della sua vita utile, i magneti possono essere facilmente rimossi facendoli scorrere fuori dal motore e riutilizzandoli in un dispositivo nuovo di zecca», aggiunge Jones.
Gettare le basi per un’industria del riciclaggio delle terre rare
Sebbene il riciclaggio dei metalli delle terre rare rimanga basso, il progetto DEMETER ha compiuto enormi progressi nel superare molte delle sfide tecniche associate a ciò. «Prima di DEMETER, molti aspetti dei magneti realizzati con terre rare e il loro riciclaggio erano considerati individualmente», afferma Jones. «Osservando l’intera catena del valore, abbiamo contribuito a cambiare questa situazione e, nel farlo, abbiamo gettato le basi da cui è possibile costruire un’industria del riciclaggio delle terre rare».
Parole chiave
DEMETER, motori elettrici, e-motor, efficienza energetica, sostenibilità, magneti realizzati con terre rare, veicoli elettrici, EV, economia verde
