Una startup californiana sviluppa motori elettrici senza terre rare utilizzando magneti di ferro e un design a flusso assiale.
Conifer punta sui motori elettrici senza terre rare
La Cina domina il 90% del mercato globale delle terre rare, controllandone sia l’estrazione che la raffinazione. Elementi come il neodimio, il disprosio o il terbio sono essenziali nei motori elettrici, negli aerogeneratori e nei dispositivi elettronici. Questa dipendenza rende l’industria globale vulnerabile alle tensioni geopolitiche, alle fluttuazioni dei prezzi e alle restrizioni commerciali.
L’azienda californiana Conifer Motors propone un’alternativa audace: eliminare completamente le terre rare e utilizzare uno dei materiali più comuni e accessibili del pianeta: il ferro. Lo fa attraverso un’architettura assiale-flux, meno sfruttata rispetto al tradizionale design radiale-flux, ma con interessanti vantaggi quando combinata con la tecnologia moderna.
La svolta assiale che potrebbe cambiare le regole del gioco
A differenza dei motori radiali, i più comuni nell’industria, i motori assiali funzionano a disco, dove il flusso magnetico si muove lungo l’asse. Questa configurazione consente una coppia maggiore con un volume inferiore, particolarmente utile per applicazioni compatte.
Per decenni, questo design è stato considerato poco pratico a causa della sua difficoltà di produzione e dei problemi termici. Ma la situazione è cambiata: i progressi nella gestione termica, nella lavorazione di precisione e nei materiali compositi hanno eliminato molte di queste barriere. Ed è qui che Conifer ha trovato la sua opportunità.
La sua innovazione non si basa solo sulla geometria. Utilizzano magneti in ferrite di ferro, meno potenti ma molto più abbondanti ed economici. E con un design intelligente, posizionando più massa magnetica lontano dall’asse e sfruttando il cosiddetto “effetto volante”, ottengono prestazioni competitive in molti utilizzi in cui le dimensioni e il peso non sono fondamentali.
Un approccio pratico: dall’officina allo scooter elettrico
Conifer non intende competere con i produttori di auto elettriche di alta gamma. Punta invece a settori in cui le prestazioni estreme non sono essenziali, ma dove l’affidabilità, il costo e la produzione locale lo sono.
L’azienda produce motori da 0,75 a 18,65 kilowatt, ideali per ventilatori industriali, compressori, utensili elettrici, pompe o veicoli leggeri come scooter, carrelli di consegna o quad elettrici. Il design integrato nella ruota elimina assi, differenziali e altre parti meccaniche, riducendo il peso totale, il consumo energetico e i costi di manutenzione.
Un esempio concreto: un’azienda di consegne urbane potrebbe elettrificare la propria flotta senza dipendere da costosi motori importati e senza preoccuparsi della catena di approvvigionamento internazionale. Inoltre, avendo un motore su ogni ruota, è possibile implementare sistemi di trazione intelligente che migliorano la sicurezza e l’efficienza energetica.
Produzione locale, scalabile e con meno rifiuti
Conifer ha anche ripensato il modo di produrre questi motori. Invece del tradizionale avvolgimento manuale o automatizzato con macchinari complessi, ha adattato una tecnica ispirata all’assemblaggio delle batterie: avvolgimenti piatti e impilati, facilmente automatizzabili. Il risultato: riduzione del 90% dei costi di avvolgimento e una linea di assemblaggio flessibile che non richiede riconfigurazione per produrre motori di diverse dimensioni.
Si tratta di un cambiamento significativo: meno spreco di materiali, minor consumo energetico nella produzione e maggiore resilienza industriale, poiché consente di allestire uno stabilimento praticamente ovunque vi sia accesso all’acciaio e alla tecnologia di base.
Svantaggi reali, ma accettabili
È vero che i magneti in ferrite non possono competere in termini di potenza con quelli in terre rare. Per questo motivo, non vedremo questi motori nelle auto elettriche ad alte prestazioni come Tesla o Rivian. Inoltre, nel caso dei veicoli leggeri, l’uso di motori nelle ruote aggiunge massa non sospesa, che può influire sulla qualità di guida su terreni irregolari.
Ma in molti contesti, come i sistemi HVAC, gli scooter urbani o i veicoli agricoli, questi svantaggi sono irrilevanti rispetto ai vantaggi: costo inferiore, minore complessità, produzione locale e nessuna dipendenza geopolitica.
Potenziale
La tecnologia Conifer ha il potenziale per ridurre drasticamente l’impronta ecologica dell’elettrificazione in settori che oggi dipendono da componenti critici importati. Tra i suoi contributi più significativi:
- Decarbonizzazione dei macchinari industriali tramite motori accessibili ed efficienti.
- Elettrificazione accessibile delle flotte leggere per la logistica urbana o l’agricoltura.
- Reindustrializzazione locale, eliminando la necessità di materiali strategici difficili da ottenere.
- Design modulari e riciclabili, che facilitano la manutenzione e prolungano la vita utile delle apparecchiature.
In uno scenario in cui la transizione energetica globale non può dipendere da pochi paesi o da materiali scarsi, soluzioni come quella di Conifer aprono nuove strade. Non risolvono tutto, ma sbloccano una gamma di possibilità molto concrete, pratiche e scalabili. E nella lotta contro la crisi climatica, ogni opzione praticabile conta.