Richard Wang sta cercando di portare nel mondo batterie più leggere e potenti. Il modo migliore per farlo, secondo lui, è elettrificare gli aerei.
Wang è il fondatore e amministratore delegato della startup Cuberg, che sta cercando di utilizzare nuove combinazioni chimiche avanzate per sviluppare batterie migliori delle celle agli ioni di litio che servono come cavalli di battaglia per computer portatili, telefoni cellulari e veicoli elettrici. Ci sono molte aziende che stanno cercando di fare qualcosa di simile - QuantumScape e Sila Nanotechnologies, per citarne un paio - ognuna con un'idea diversa su quale sia la composizione chimica o la scoperta della scienza dei materiali in grado di fornire la merce. Come altri concetti di batterie di nuova generazione, le celle di Cuberg saranno più costose delle comuni celle agli ioni di litio, almeno all'inizio. Ma Wang si differenzia per la sua idea del modo migliore per superare questa barriera e portare la sua tecnologia sul mercato. Vuole concentrarsi su un'area che finora la spinta all'elettrificazione ha toccato appena: il volo.
Cuberg punta sulle cosiddette batterie al litio-metallo. Invece di utilizzare la grafite per l'anodo della batteria, come fanno la maggior parte delle batterie agli ioni di litio convenzionali, le batterie di Cuberg utilizzano il litio solido, che secondo Wang garantisce prestazioni molto più elevate: il 70% in più di energia per unità di peso e volume rispetto alle migliori batterie agli ioni di litio oggi disponibili, il che significa che gli aerei elettrici potrebbero andare molto più lontano ed essere molto più utili. Le batterie di Cuberg, però, avranno bisogno di molto litio e, per superare l'impennata della concorrenza per il metallo , Wang sostiene che il riciclaggio dovrà colmare il divario con l'aumento delle operazioni di estrazione.
Wang ha iniziato a pensare agli aerei elettrici mentre stava avviando la sua azienda di batterie nel 2015. All'epoca era un dottorando di Stanford che studiava scienze dei materiali e non mancavano le aziende di batterie che venivano lanciate sulla base di ricerche accademiche. "Molte startup di batterie uscivano dal mondo accademico con grandi idee e tonnellate di finanziamenti, e cercavano tutte di perseguire l'industria automobilistica", racconta. Questo avrebbe senso, dice, perché con Tesla che sta guadagnando terreno e altre aziende automobilistiche che stanno cercando di abbandonare i motori a combustione interna, le case automobilistiche sembrano essere i maggiori potenziali clienti delle batterie. Ma Wang ritiene che questo ragionamento sia errato. "Quello che si vede è che invariabilmente la maggior parte di queste startup ha fatto molta fatica a prosperare", afferma. "Anche quando non sono fallite, sono in giro da 10 o 15 anni e non hanno ancora un prodotto commerciale nel settore automobilistico".
Il problema, sostiene Wang, è che la priorità assoluta per le aziende automobilistiche non è quella di inserire nei loro veicoli le batterie più avanzate e di nuova generazione, almeno non nel breve periodo. Questo perché le aziende automobilistiche lavorano su margini sottili; devono assicurarsi che tutto ciò che viene impiegato nell'assemblaggio di un'auto rimanga al di sotto di un punto di prezzo in cui la gente possa effettivamente permettersi di acquistarla e in cui sia ancora possibile ottenere un profitto.
L'aviazione, tuttavia, è sempre stata diversa. Il carburante è una delle maggiori spese delle compagnie aeree. Quando vengono introdotte innovazioni all'avanguardia, come i componenti in fibra di carbonio che consentono di ridurre il peso, le compagnie aeree sono storicamente disposte a pagare un costo iniziale più elevato per gli aeromobili se ciò consente loro di risparmiare in futuro. Ciò significa che tendono a lanciarsi nella nuova tecnologia più rapidamente delle aziende automobilistiche. Wang scommette che lo stesso paradigma varrà per le sue batterie.
Il settore aereo ha un disperato bisogno di soluzioni di decarbonizzazione: l'aviazione è responsabile di circa il 2% di tutte le emissioni di gas serra dell'umanità. Al momento, ci sono poche opzioni facili e la maggior parte delle potenziali soluzioni al carbonio, come i cosiddetti "carburanti sostenibili per l'aviazione" ricavati dalla biomassa o dalla CO2 catturata, saranno difficili da implementare su scala. Anche le proposte di alimentare gli aerei con l'elettricità sono agli inizi, e tali velivoli avrebbero un'autonomia limitata rispetto a quelli alimentati a combustibili fossili. Tuttavia, hanno il potenziale per fare la differenza.
Cuberg deve ancora dimostrare la tesi di Wang. L'azienda, che è stata acquistata dal produttore di batterie Northvolt lo scorso marzo, ha testato le sue batterie in piccoli droni, con test su scala reale previsti per il 2024. Wang sostiene che probabilmente inizieranno a fare la loro comparsa nel mercato commerciale intorno al 2026. Questo, secondo Wang, potrebbe avere un forte impatto sulla decarbonizzazione. Con l'attuale tecnologia delle batterie, i taxi aerei che i tecnologi sperano diventino presto comuni avrebbero un'autonomia di circa 70 miglia, mentre i rappresentanti della Cuberg affermano che le loro batterie porterebbero lo stesso velivolo a circa il doppio della distanza. Un aereo elettrico a emissioni zero potrebbe percorrere più di 300 miglia, mentre l'autonomia degli aerei ibridi-elettrici sarebbe ancora più lunga. Secondo Wang, tutto ciò contribuirebbe a ridurre le emissioni dei voli a corto raggio negli Stati Uniti. Secondo Wang, i voli elettrici - che avrebbero un'impronta di emissioni simile a quella di un'auto elettrica - potrebbero contribuire a riempire anche altre nicchie. "Per certi versi è più simile al modo in cui si pensa all'alta velocità ferroviaria", spiega Wang. "Ma senza la necessità di infrastrutture".