Alla scoperta dei motori di Green Silence: riciclabili, senza terre rare, made in Italy

Una joint venture tra aziende italiane sta sperimentando la realizzazione di una gamma di motori elettrici compatti, silenziosi, ad altissimo rendimento, riciclabili. E, soprattutto, costruiti senza l’uso di magneti permanenti. Una potenziale rivoluzione del settore, nata in Italia: Moveo è andata a scoprire di cosa si tratta

È possibile costruire un motore elettrico silenzioso, con materiali riciclabili e senza terre rare, e per di più comporlo del tutto attraverso una filiera italiana? Sì, secondo le aziende del polo Green Silence. Non è una scommessa, ma il motore green, senza magneti e totalmente made in Italy, è una proposta commerciale già sul mercato. Tanto da contribuire al fatturato del gruppo, oggi a 50 milioni di euro, e che punta al raddoppio entro il 2028.

Avete presente la crisi internazionale che segna i rapporti tra USA e Cina? Al momento, è in atto una tregua ma il conflitto è aperto e riguarda alcune materie prime, tra cui soprattutto le terre rare. L’estrazione, la raffinazione e la trasformazione delle terre rare è controllata dalla Cina a livello mondiale, per questo i paesi occidentali stanno organizzandosi per approvvigiornarsi in modo autonomo o se possibile farne a meno. Tra le tante funzionalità tecnologiche delle terre rare ci sono la composizione di magneti permanenti ad alte prestazioni, che sono essenziali in tanti nuovi prodotti legati alla mobilità come le batterie auto e i motori elettrici. Sono i magneti NdFeB che contengono queste terre rare: neodimio, praseodimio, disprosio e terbio. Sono questi elementi i più critici da trovare e trasformare, quelli di cui la Cina controlla oggi il mercato. Ecco, Green Silence ha creato un’innovazione tecnologica meccanica capace di fare a meno di queste terre rare specifiche. Con con cosa le ha sostituite? Con nulla, o meglio: con l’aria.

Motore elettrico “green”: ecco di cosa si tratta

Per scoprire questi nuovi motori elettrici, sostenibili, silenziosi e fatti del tutto in Italia, Moveo è andata a Cortemaggiore, nel cuore del piacentino. Qui c’è la sede del polo Green Silence, che ospita la joint-venture tra tre aziende diverse. La prima è Settima Meccanica, azienda piacentina con oltre quarant’anni di esperienza nel settore dell’oleodinamica, competente soprattutto nel mondo delle pompe applicate ai motori. Quindi Motive, produttore bresciano di motori elettrici industriali e altri componenti sensibili di settore. E infine Spin, azienda con una lunga storia nella progettazione di motori avanzati, molti dei quali sono utilizzati quotidianamente nelle auto e negli elettrodomestici. A spiegarci come nasce l’innovazione sviluppata da queste tre aziende, è proprio il Ceo di Spin, Alessandro Tassi:

“Il nostro non è un prototipo, l’oggetto è in produzione. Siamo partiti dal presupposto che il motore deve essere silenzioso, leggero, potente a sufficienza per gli usi necessari: abbiamo le stesse prestazioni di un motore con terre rare ma il nostro è più silenzioso e anche leggermente più efficiente”

Cos’è un motore a riluttanza

Tutti i motori hanno nel rotore dei magneti permanenti o delle parti elettricamente conduttive (rame o alluminio). La mission di Green Silence è stata evitare queste componenti nella parte rotante del motore e semplificare al massimo la sua costruzione. Lo SpinRel – il nome della gamma di motori elettrici oggetto del lavoro di Green Silence – sfrutta il principio della riluttanza magnetica per generare coppia meccanica e quindi creare movimento: totalmente senza l’utilizzo di magneti permanenti o di alimentazione elettrica nel rotore o di altre parti conduttive.

Come spiega Tassi, “l’elettromeccanica esiste da 150 anni, e fino a 30 anni fa le terre rare non le considerava nessuno. Per cui oggi che c’è questa esigenza di approvvigionamento, abbiamo dato nuova vita a questo ramo della tecnica per coprire un bisogno di mercato“.

Il concetto di motore a riluttanza è stato ulteriormente migliorato e ottimizzato grazie a nuove soluzioni ideate da Spin (da cui i brevetti) e ad un importante lavoro di ottimizzazione fatto usando strumenti avanzati di simulazione e ottimizzazione automatica per mettere a punto in maniera altamente dettagliata ogni aspetto elettromagnetico e meccanico (oltre che termico). Segue Tassi:

“Come per i motori a magneti è l’alternanza della riluttanza magnetica a generare la coppia meccanica e la variazione della riluttanza magnetica, cioè la presenza-assenza del ferro genera la variazione dei flussi magnetici. Lo puoi fare in maniera amplificata con il magnete, altrimenti, come abbiamo fatto noi, con la lavorazione del ferro. E così generi la ‘coppia'”

Per usare una metafora, la riluttanza del motore elettrico “green” di SpinRel è assimilabile a un sistema di correnti d’aria tramite finestre e porte aperte per rinfrescare la casa al posto dell’aria condizionata: lavorando il ferro con questa finalità si genera la forza sostitutiva dei magneti permanenti. 

Un motore “green” perché riciclabile

I magneti permanenti che sono fatti da terre rare sono complessi sia in termini di approvvigionamento, sia di composizione, sia particolarmente nel disassemblaggio. “Riciclare gli elementi di un motore elettrico a magneti permanenti, smagnetizzarlo insomma è un recupero più costoso che acquisire nuovamente le materie prime. In cambio, il nostro è come se fosse un motore ad aria, il resto è composto da ferro e rame. Ecco anche perché è un prodotto robusto, economico, sostenibile“, segue il Ceo di Spin.

“Noi utilizziamo solo rame e ferro dai nostri fornitori tutto in Italia: quindi è un prodotto tutto Made in Italy: tutta la filiera, anche i fornitori. E la tecnologia che utilizziamo è tutta frutto di nostri brevetti“

Motori senza terre rare

“Abbiamo quotazioni sulle terre rare che durano giorni, a volte ore: una pazzia”. Il Ceo di Spin centra la questione del perché questa innovazione sia una necessità per il mercato dell’elettrico. Soprattutto occidentale, ma non solo:

“Il nostro gruppo esporta il 72% dei suoi prodotti: molto in Nord America, in Nord e Centro Europa ma anche tanto in Cina. Ci riferiamo in questo momento al mondo dei veicoli pesanti”

Il mercato di riferimento del gruppo Green Silence al momento riguarda la mobilità elettrica, ma non direttamente i veicoli urbani: “Muletti industriali, veicoli piccoli urbani, camion, agricoltura come trattori e mezzi per movimento terra, scavatori: c’è un tema di autonomia minore rispetto ad altri veicoli”. Perché al momento il limite di questi prodotti è che non possono essere inseriti in piccoli spazi e quindi non possono servire motori di taglia più contenuta, come ad esempio quelli delle automobili. 

“Devi avere spazio dentro il motore, non puoi farlo in un piccolo spazio. Ma il nostro prodotto potrà andare un giorno sulle auto, certo la vedo dura sui piccoli oggetti alimentati da energia elettrica come ad esempio lo spazzolino. Ma stiamo lavorando su tante opzioni diverse”

Basterebbe l’ambito automotive per generare una rivoluzione positiva per il settore nazionale, data l’originalità della proposta di Green Silence. Per adesso, ci sono diverse case automobilistiche di prima linea interessate all’adozione di questa innovazione italiana e anche se i nomi non possono essere ancora rilevati hanno già siglato di contratti di fornitura con Green Silence, che oltre ad avere brevetti e know-how specifico ha la capacità di produrre industrialmente questi oggetti. Mentre ripartiamo da Cortemaggiore la sensazione è che come suggerisce il nome della joint-venture, questa proposta commerciale che fino adesso è rimasta silenziosa presto avrà davvero molto da dire.