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Una delle sfide che attualmente occupa alcuni dei migliori progettisti è lo sviluppo di un motore elettrico performante e che non utilizzi magneti permanenti basati su elementi delle terre rare. I motori elettrici sono utilizzati, oltre che in moltissime applicazioni che permeano la nostra quotidianità, anche in due tecnologie iconiche dell’European Green Deal: le auto elettriche e le turbine eoliche.

Oggi la produzione dei magneti permanenti è un monopolio della Cina  che sta utilizzando la loro disponibilità con evidenti fini di coercizione economica: la necessità, per l’Unione europea, è di affrancarsi dalla produzione cinese.

Recentemente Ursula Von Der Leyen ha portato un magnete permanente in terre rare al G7 in Canada. È stato prodotto nella fabbrica di Narva, in Estonia, di un'azienda canadese, Neo Performance Materials, utilizzando materie prime provenienti dall'Australia ed è stato sostenuto dal Fondo per una transizione giusta dell'UE.

Per quanto sia un passo nella giusta direzione, l’iniziativa va riportata nelle corrette dimensioni. Il nostro problema non è la capacità tecnologica, è la capacità industriale: non siamo in grado di soddisfare la nostra domanda a un prezzo che il mercato possa sostenere. Qualche numero può aiutare a comprendere le proporzioni del problema: l’Europa importa oltre 20.000 tonnellate all’anno di magneti permanenti mentre la capacità produttiva dell'impianto di Narva è prevista a 2.000 tonnellate, un decimo della domanda europea. Oggi le fabbriche cinesi producono circa 400.000 tonnellate di magneti permanenti ogni anno circa duecento volte la produzione dell'impianto di Narva.

Inoltre, i motori elettrici ad alta coercitività utilizzati nelle auto elettriche e nelle turbine eoliche, non sono in grado di mantenere le loro proprietà durante i regimi di temperatura in cui operano senza disprosio e terbio: il 99% questi elementi chimici sono prodotti e/o controllati da entità che operano esclusivamente all'interno della RPC e la loro esportazione è vietata.

A questo quadro si aggiunga il fatto che invece di sviluppare strategie comuni ed economie di scala, il Nord America e l'Europa sono impegnati in una guerra commerciale.

Tuttavia, l'innovazione tecnologica può consentire, in vari modi, la sostituzione dei metalli critici ottenendo proprietà e prestazioni similari. La sostituzione può ridurre i rischi derivanti dall'aumento della scarsità o dall'instabilità dell'approvvigionamento di alcuni minerali critici e può anche ridurre i rischi ambientali e sociali derivanti dall'estrazione e dalla lavorazione di determinati minerali.

Ci sono già dei sostituti ai magneti permanenti. Basta considerare il motore a base di magneti in ferrite di Proterial (già Hitachi Metals) o come l’e-drive di BMW un motore sincrono in cui il campo magnetico nel rotore è generato da avvolgimenti alimentati a corrente continua anziché a magneti permanenti. Renault adotta motori sincroni con rotore avvolto e spazzole. La stessa Tesla lavora ad un motore con magneti in ferrite.

Oggi Vestas produce turbine eoliche utilizzando magneti costruiti con terre rare, ma ha disponibili le soluzioni precedenti che non necessitavano di questa tecnologia.

Tutti nel settore delle terre rare in Cina hanno compreso che esistono alternative con elevata coercitività, tolleranza alle alte temperature, facilità di produzione e nessuna dipendenza da elementi che possano risultare problematici, ambientalmente o dal punto di vista geopolitico. Anche economicamente sostenibili.

Al contrario, in Occidente, le persone sono ancora all'inizio della curva di apprendimento di queste tematiche e gli Amici della Terra suggeriscono di approfondire le vie della sostituzione per quanto possibili.

Riferimenti:

Perché Non Tornano i Conti di Draghi sulle Materie Prime della Transizione - 25-09-2024
Una Via Occidentale ai Magneti Permanenti? - 24-04-2024
Fine della Discesa dei Prezzi del Green Deal - 27-09.2023
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