Il gallio è attualmente utilizzato in un'ampia gamma di applicazioni, dai Led ai piccoli adattatori per telefoni cellulari. Poco noto ai più, il gallio in forma pura può sciogliersi in mano, ma in un paio di composti è diventato popolare per i semiconduttori.

Le case automobilistiche sono alla ricerca di ogni possibile via per aumentare l'efficienza dei veicoli elettrici e ridurre il peso, aiutandole a tagliare i costi. Il nitruro di gallio soddisfa entrambe le condizioni ed è molto più economico di altri materiali semiconduttori come il platino o il palladio.

Il gallio si trova in tracce nei minerali di zinco e nella bauxite e il gallio metallico viene prodotto durante la lavorazione della bauxite per la produzione di alluminio. Circa l'80% è prodotto in Cina, secondo l'associazione industriale europea Critical Raw Materials Alliance (Crma).

Per i veicoli elettrici, il nitruro di gallio è in grado di gestire una grande quantità di energia senza generare calore, il che lo rende ideale per i caricabatterie di bordo ed eventualmente per gli inverter, che aiutano a controllare il flusso di elettricità da e verso il pacco batterie.

"Il nitruro di gallio è un enorme moltiplicatore", ha detto Umesh Mishra, cofondatore di Transphorm, società con sede a Goleta, in California, che sta sviluppando chip con questo composto.

Transphorm utilizza strati sottilissimi di nitruro di gallio dello spessore di un micron, ovvero un millesimo di millimetro, nei propri semiconduttori.

"È possibile caricare più velocemente con lo stesso ingombro oppure, se si vuole caricare alla stessa velocità, è possibile farlo in un punto molto più piccolo", ha detto Mishra.

Transphorm sta collaborando con le case automobilistiche nella fase di progettazione dei caricabatterie di bordo su un'ampia gamma di modelli di veicoli elettrici - che dovrebbero arrivare sul mercato intorno al 2026 - ed è in trattative con altri gruppi per utilizzarli negli inverter, ha detto Mishra.

Ma alcuni esperti di minerali sostengono che la decisione della Cina della scorsa settimana di imporre a partire dal mese prossimo controlli sulle esportazioni di gallio, insieme a un altro materiale per semiconduttori, il germanio, potrebbe costringere le case automobilistiche a rivalutare il loro uso.

Il settore automobilistico si sta riprendendo solo ora da una carenza di semiconduttori a livello globale, alimentata dalla pandemia, che ha costretto le case automobilistiche a fermare la produzione di alcuni modelli e, in alcuni casi, a lasciare in disparte veicoli non finiti in attesa di un singolo chip.

Alastair Neill, direttore del Critical Minerals Institute, ha detto che le case automobilistiche che sono nelle prime fasi di progettazione della prossima generazione di veicoli elettrici potrebbero optare per il carburo di silicio, anche se il nitruro di gallio ha prestazioni migliori di circa il 30%, piuttosto che rischiare un nuovo problema nella catena di approvvigionamento.

(Tradotto da Enrico Sciacovelli, editing Stefano Bernabei)