Il cobalto è un metallo utilizzato in molte batterie per veicoli elettrici. La novità è che Tesla utilizzerà batterie "senza cobalto", ma che tipo di "risorsa" è il cobalto? Riassumerò le informazioni di base che probabilmente vi interessano.
Il suo nome è Minerali di conflitto derivati dal demone
Conosci l'elemento cobalto? Non solo è contenuto nelle batterie dei veicoli elettrici (EV) e degli smartphone, ma viene anche utilizzato in leghe metalliche resistenti al calore come quelle dei motori a reazione e delle punte da trapano, nei magneti per altoparlanti e, sorprendentemente, nella raffinazione del petrolio. Il cobalto prende il nome dal "Kobold", un mostro che compare spesso nella fantascienza ambientata in un dungeon, e si credeva che nell'Europa medievale lanciasse incantesimi sulle miniere per creare metalli difficili e tossici. Esatto.
Ora, a prescindere dalla presenza o meno di mostri nelle miniere, il cobalto è tossico e può causare gravi rischi per la salute, come la pneumoconiosi, se non si indossano adeguati dispositivi di protezione individuale. E sebbene la Repubblica Democratica del Congo produca più della metà del cobalto mondiale, nelle piccole miniere (miniere artigianali) dove persone povere e disoccupate scavano buche con semplici attrezzi e senza alcuna formazione sulla sicurezza, si verificano frequentemente crolli, i bambini sono costretti a lavorare a lungo con un salario irrisorio di circa 200 yen al giorno, e persino Amatsu è una fonte di finanziamento per gruppi armati, quindi il cobalto, insieme a oro, tungsteno, stagno e tantalio, è stato definito un minerale di conflitto.
Tuttavia, con la diffusione dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio, negli ultimi anni le aziende globali hanno iniziato a indagare sull'eventuale utilizzo di cobalto prodotto attraverso canali impropri, compresa la catena di approvvigionamento dell'ossido di cobalto e dell'idrossido di cobalto.
Ad esempio, i colossi delle batterie CATL e LG Chem partecipano alla "Responsible Cobalt Initiative (RCI)", un'iniziativa guidata dalla Cina, che si impegna principalmente per sradicare il lavoro minorile.
Nel 2018 è stata fondata la Fair Cobalt Alliance (FCA), un'organizzazione per il commercio equo e solidale del cobalto, con l'obiettivo di promuovere la trasparenza e la legittimità del processo di estrazione del cobalto. Tra i partecipanti figurano Tesla, che utilizza batterie agli ioni di litio, la startup tedesca di veicoli elettrici Sono Motors, il colosso svizzero delle risorse naturali Glencore e la cinese Huayu Cobalt.
Guardando al Giappone, Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., che vende all'ingrosso materiali per elettrodi positivi per batterie agli ioni di litio a Panasonic, ha stabilito la "Politica sull'approvvigionamento responsabile di materie prime di cobalto" nell'agosto 2020 e ha avviato attività di due diligence e monitoraggio.
In futuro, con l'avvio, uno dopo l'altro, di progetti minerari gestiti in modo adeguato da grandi aziende, i lavoratori saranno costretti ad assumersi dei rischi e a immergersi in piccole miniere, e la domanda diminuirà gradualmente.
Evidente mancanza di cobalto
Attualmente, il numero di veicoli elettrici è ancora limitato, con un totale di soli 7 milioni, di cui 2,1 milioni venduti in tutto il mondo nel 2019. D'altro canto, si stima che il numero totale di auto con motore a combustione interna nel mondo sia di 1 o 1,3 miliardi, e se in futuro le auto a benzina venissero abolite e sostituite dai veicoli elettrici, sarebbe necessaria un'enorme quantità di ossido di cobalto e idrossido di cobalto.
Nel 2019, la quantità totale di cobalto utilizzata nelle batterie dei veicoli elettrici è stata di 19.000 tonnellate, il che significa che per ogni veicolo erano necessari in media 9 kg di cobalto. Per produrre un miliardo di veicoli elettrici da 9 kg ciascuno, sarebbero necessarie 9 milioni di tonnellate di cobalto, ma le riserve mondiali totali ammontano a soli 7,1 milioni di tonnellate, a cui si aggiungono, come accennato all'inizio, 100.000 tonnellate utilizzate ogni anno da altri settori. Essendo un metallo così diffuso, le sue riserve sono già visibilmente esaurite.
Si prevede che le vendite di veicoli elettrici decuplicheranno entro il 2025, con una domanda annua di 250.000 tonnellate, includendo batterie per veicoli, leghe speciali e altri impieghi. Anche se la domanda di veicoli elettrici si stabilizzasse, tutte le riserve attualmente conosciute si esaurirebbero entro 30 anni.
In questo contesto, gli sviluppatori di batterie stanno lavorando incessantemente per ridurre la quantità di cobalto. Ad esempio, le batterie NMC che utilizzano nichel, manganese e cobalto vengono migliorate passando da NMC111 (in cui nichel, manganese e cobalto sono in rapporto 1:1 e la quantità di cobalto è stata progressivamente ridotta da 1:1) a NMC532 e NMC811, mentre la NMC9.5.5 (con un rapporto di cobalto pari a 0,5) è attualmente in fase di sviluppo.
Le batterie NCA (nichel, cobalto, alluminio) utilizzate da Tesla hanno un contenuto di cobalto ridotto al 3%, ma la Model 3 prodotta in Cina utilizza batterie al litio ferro fosfato (LFP) prive di cobalto. Sono state adottate anche altre tipologie di batterie. Sebbene le LFP siano inferiori alle NCA in termini di prestazioni, presentano i vantaggi di materiali economici, fornitura stabile e lunga durata.
E al "Tesla Battery Day", in programma dalle 6:30 del mattino del 23 settembre 2020 (ora cinese), verrà annunciata una nuova batteria senza cobalto, la cui produzione di massa dovrebbe iniziare tra qualche anno in collaborazione con Panasonic.
A proposito, in Giappone, i termini "metalli rari" e "terre rare" vengono spesso confusi. I metalli rari sono utilizzati nell'industria perché "garantire un approvvigionamento stabile è importante, in termini di politica, per i metalli la cui abbondanza sulla Terra è scarsa o la cui estrazione è difficile per ragioni tecniche ed economiche (Ministero dell'Economia, del Commercio e dell'Industria)". Il termine "terre rare" si riferisce a un metallo non ferroso di uso comune ed è un termine generico che comprende 31 tipi, tra cui litio, titanio, cromo, cobalto, nichel, platino e terre rare. Tra queste, le terre rare sono chiamate appunto terre rare e ne sono state definite 17 specie, come il neodimio e il disprosio, utilizzati per i magneti permanenti.
A causa della scarsità di risorse di cobalto, le lamiere e le polveri di cobalto metallico, così come i composti di cobalto come il cloruro cobaltoso e persino il cloruro di esaamminocobalto(III), scarseggiano.
Una pausa responsabile dal cobalto
Con l'aumento delle prestazioni richieste ai veicoli elettrici, si prevede che in futuro si svilupperanno batterie che non necessitano di cobalto, come le batterie a stato solido e le batterie al litio-zolfo. Fortunatamente, non riteniamo che le risorse si esauriranno. Tuttavia, ciò significa che la domanda di cobalto crollerà da qualche parte.
Il punto di svolta arriverà non prima di 5-10 anni e le principali compagnie minerarie sono restie a fare investimenti a lungo termine nel cobalto. Tuttavia, poiché stiamo assistendo alla fine di questa fase, vogliamo che i minatori locali trovino un ambiente di lavoro più sicuro rispetto a prima dello scoppio della bolla del cobalto.
Anche le batterie dei veicoli elettrici attualmente in commercio devono essere riciclate dopo aver esaurito la loro funzione, ovvero dopo 10-20 anni. Redwood Materials, fondata da Sumitomo Metals e dall'ex direttore tecnologico di Tesla JB Strobel, ha già sviluppato una tecnologia per il recupero del cobalto e lo riutilizzerà insieme ad altre risorse.
Anche se la domanda di alcune risorse dovesse temporaneamente aumentare nel processo di evoluzione dei veicoli elettrici, ci impegneremo con la stessa fermezza con cui difenderemo la sostenibilità e i diritti umani dei lavoratori, senza lasciarci ingannare dall'ira dei Koboldi in agguato nella caverna. Vorrei concludere questo racconto con la speranza di diventare una società migliore.