L’Europa cerca di produrre motori elettrici senza terre rare e utilizzando alluminio al posto del rame.

L’Europa vuole ridurre la propria dipendenza dalle materie prime essenziali per la produzione di auto elettriche. L’istituto tedesco Fraunhofer IFAM ha avviato un progetto per sviluppare nuove tecnologie per la fabbricazione di motori elettrici in grado di fare a meno delle terre rare e di sostituire parte del rame con alluminio. Si tratta di un’iniziativa finanziata dall’Unione Europea che mira a rafforzare l’indipendenza tecnologica dell’industria.

La ricerca è in corso a Dresda, in Germania, nell’ambito del progetto SIREN, un’iniziativa volta a trasformare il modo in cui vengono prodotti i motori elettrici. Il suo obiettivo non è soltanto ridurre il consumo di materiali strategici, ma anche sviluppare sistemi di propulsione più efficienti dal punto di vista delle risorse, compatti e in grado di offrire prestazioni elevate.

Il progetto disporrà di oltre due milioni di euro di finanziamenti pubblici fino alla fine del 2028, provenienti dal Fondo Europeo per lo Sviluppo Regionale e dallo stato tedesco della Sassonia. Con questi fondi, Fraunhofer IFAM costruirà un’infrastruttura di ricerca che permetterà di sviluppare e produrre prototipi funzionali utilizzando nuovi materiali e processi industriali.

L’iniziativa arriva in un momento in cui l’Europa cerca di ridurre la propria dipendenza da fornitori stranieri, soprattutto per quanto riguarda le terre rare, la cui produzione e lavorazione sono fortemente concentrate in pochi paesi. A ciò si aggiunge la crescente domanda di rame, un materiale fondamentale per l’elettrificazione dei trasporti e dell’industria.

Una delle principali linee di ricerca consiste nello sviluppo di motori elettrici che non richiedano magneti realizzati con terre rare. Per raggiungere questo obiettivo, i ricercatori stanno lavorando su nuove architetture di motori a resistenza ad alta velocità e motori a magneti permanenti basati su ferriti.

Questi ultimi utilizzano materiali magnetici che permettono di evitare l’uso di elementi come il neodimio o il disprosio, comunemente presenti in determinati motori elettrici ad alte prestazioni. La sfida consiste nel creare design in grado di offrire un’elevata densità di potenza senza fare affidamento su questi materiali strategici.

Per farlo, Fraunhofer sta sviluppando nuovi processi di produzione additiva basati sulla sinterizzazione, una tecnica che permette di realizzare componenti metallici complessi a partire da materiali in polvere. Questa tecnologia facilita la combinazione di diversi metalli in un unico pezzo e la creazione di geometrie che sarebbero difficili da ottenere con i metodi convenzionali.

Una delle innovazioni più interessanti sono i nuclei laminati multimateriale, che combinano materiali magnetici morbidi e non magnetici. Questa soluzione apre la strada a nuove configurazioni di motori, particolarmente utili per applicazioni che richiedono di funzionare a velocità molto elevate.

La seconda importante linea di ricerca si concentra sulla sostituzione del rame presente nei bobinaggi con l’alluminio, un materiale più leggero e meno costoso. Sebbene l’alluminio presenti una conducibilità elettrica inferiore a quella del rame, i ricercatori intendono compensare tali limitazioni attraverso progettazioni specifiche che includono canali di raffreddamento integrati.

Questa soluzione permetterebbe di migliorare la gestione termica dei bobinaggi e di sviluppare motori ad alte prestazioni utilizzando materiali più accessibili. Si tratta di una possibilità particolarmente interessante per l’industria automobilistica, dove ridurre il peso, i costi e la dipendenza da materie prime critiche è diventata una priorità.

Il progetto SIREN non si limita alle auto elettriche. Le sue tecnologie sono destinate anche ad applicazioni aeronautiche, veicoli terrestri e sottomarini, nonché a diversi utilizzi industriali che richiedono motori compatti, potenti e affidabili.

Fraunhofer intende sviluppare l’intera catena tecnologica, dalla ricerca di nuovi materiali alla produzione di componenti e prototipi funzionali. Inoltre, l’infrastruttura sarà a disposizione per collaborare con aziende industriali, in particolare piccole e medie imprese della Sassonia.

L’obiettivo finale è che queste tecnologie possano essere trasferite alla produzione industriale e contribuire a una catena di approvvigionamento europea meno dipendente dall’estero. Per ora si tratta di un progetto di ricerca e sviluppo, ma i suoi risultati potrebbero aiutare a produrre future generazioni di motori elettrici che richiedano meno materiali critici e garantiscano una maggiore autonomia industriale per l’Europa.