Perché i veicoli moderni utilizzano ancora le batterie al piombo?
Come metallo, il piombo è un materiale incredibilmente versatile; non solo, è anche economico, ampiamente disponibile, estremamente riciclabile e molto malleabile. Peccato però che sia anche tossico. «Il piombo è stato utilizzato dagli esseri umani per secoli», osserva Mão de Ferro, ingegnere ambientale presso l’azienda portoghese C2C-NewCap. «Durante il Medioevo, è stato un metallo incredibilmente importante. In Bretagna, ad esempio, è stato estratto e fuso in una misura tale che è possibile trovare particelle di piombo sospese risalenti a questo periodo all’interno delle carote di ghiaccio provenienti dalle Alpi svizzere.» Una ragione della popolarità del metallo è il suo basso punto di fusione. Se si mettesse un pezzo di piombo in una padella posata sul carbone ardente, si ammorbidirebbe. Gli antichi romani lo sapevano, motivo per cui i loro piatti e le loro coppe erano spesso realizzate in piombo. Di fatto, c’è chi sostiene che l’avvelenamento da piombo abbia contribuito alla caduta dell’Impero romano perché, come sappiamo oggi, bere da coppe rivestite da questo metallo non è una buona idea.
I pericoli rappresentati dal piombo
La maggior parte del piombo a cui siamo esposti viene espulsa dal nostro corpo; tuttavia, una piccola quantità può rimanere per anni, aumentando gradualmente di volume nel corpo, un processo noto come bioaccumulo. Questo piombo può finire nei tessuti soffici, nel sangue o mineralizzarsi nei denti e nelle ossa. A elevati livelli di esposizione, il piombo attacca il cervello e il sistema nervoso centrale e, in casi estremi, può condurre alla morte. Pertanto, sono stati profusi sforzi a livello globale per eliminare il piombo dagli inchiostri, dal combustibile e dalle tubazioni. La Commissione europea ha recentemente adottato una restrizione sull’uso di piombo nelle munizioni utilizzate nelle zone umide. Infine, nel 2021, l’Algeria è stato l’ultimo paese al mondo a vietare i combustibili con piombo. Perciò, se sappiamo che il piombo è velenoso e se c’è stato un impegno globale per vietare il metallo in numerose applicazioni, perché costituisce ancora un componente chiave nelle batterie per veicoli?
La ricerca di alternative economiche e scalabili
Il motivo principale è che le batterie al piombo sono insuperabili: non sono ancora state sviluppate appieno alternative realizzabili, economiche, sicure e scalabili in grado di fornire la potenza necessaria. Inoltre, le batterie al piombo sono semplici da riciclare, il che le rende economiche. Una volta fuse, possono essere modellate in lingotti e rispedite ai produttori. «Le batterie al piombo-acido sono poco costose», afferma Mão de Ferro. «Anche le possibili alternative quali il nichel-cadmio sono tossiche e il loro utilizzo nelle automobili è vietato a causa di problemi di sicurezza.» La mancanza di alternative realizzabili è il motivo per cui non vige ancora un divieto del piombo nelle applicazioni automobilistiche. «Anche la maggior parte dei veicoli elettrici possiede batterie al piombo-acido per alimentare l’elettronica dell’automobile», aggiunge.
Limitare l’uso delle batterie al piombo-acido negli autocarri
Tuttavia, non tutto è perduto. Mão de Ferro e il suo team hanno lavorato a modi per limitare l’uso delle batterie al piombo-acido nei veicoli commerciali pesanti, in parte attraverso il progetto HYCAP, finanziato dall’UE. Il loro approccio consiste nel sostituire le batterie al piombo-acido con un supercondensatore privo di piombo. «Il supercondensatore è paragonabile a uno scattista, mentre la batteria è più simile a un maratoneta», spiega. «Il supercondensatore fornisce per qualche secondo l’impennata di energia necessaria per avviare un motore.» Per il resto del viaggio, le luci, il riscaldamento e il raffreddamento nell’abitacolo, meno energivori, sono alimentati dalle batterie agli ioni di litio. «Sarà difficile giungere a una completa eliminazione delle batterie al piombo-acido in tutti i veicoli», afferma Mão de Ferro. «Tuttavia, possiamo limitarne l’uso e dimostrare che esiste un modo migliore, grazie a questo supercondensatore e alla tecnologia di ibridazione agli ioni di litio.» Si dice che tutte le strade portino a Roma, speriamo però che tutti i veicoli in transito su di esse possano un giorno essere privi di piombo. Clicca qui per saperne di più sulla ricerca di Mão de Ferro: Un’alternativa pionieristica rispetto alla vecchia tecnologia di batteria al piombo-acido
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HYCAP, batterie, piombo, avvelenamento, ioni di litio, super condensatore, veicoli