Riciclo: Responsabilità dello smaltimento del settore industriale
Con l’entrata in vigore del Regolamento Europeo delle batterie, il tema del riciclo e recupero dei materiali è diventato un vero e proprio dovere che riguarda l’intera catena del valore delle batterie.
Dal fabbricante, al produttore, fino all’importatore: in funzione dei diversi casi di vendita, ogni attore può essere ritenuto responsabile del riciclo delle batterie che vengono immesse sul territorio europeo e dovrà seguire scrupolosamente le linee guida e le normative adottate dal Regolamento.
Struttura e Composizione delle Batterie al Litio
Per comprendere appieno come funzionano e come possono essere ottimizzati i processi di riciclo e recupero delle batterie al litio a fine vita è importante conoscere la struttura interna di un componente ben preciso: la cella.
Ogni cella al litio è formata da:
Due elettrodi:
- un catodo (il polo positivo), formato da un foglio di alluminio su cui viene steso il composto catodico che caratterizza la cella, ad esempio NMC, LFP, LTO, ecc.
- un anodo (polo negativo), caratterizzato da un foglio di rame su cui viene steso un composto anodico formato, di norma, da carbonio o grafite
un separatore che si interpone tra i due elettrodi, generalmente in materiale ceramico o polimerico, che ha funzione isolante.
un elettrolita, ovvero un liquido organico contenente sale di litio che riempie il volume rimasto della cella e permette l’intercalazione degli ioni tra anodo e catodo.
Nonostante abbiano una vita molto lunga, anche le celle al litio nel tempo si degradano e, vista la quantità di materiali preziosi al loro interno, predisporre un riciclo corretto dei loro componenti non è solo da considerarsi un comportamento etico, ma una vera e propria risorsa.
Tecnologie del riciclo della Batteria al Litio
Oltre a ridurre l’impatto ambientale generato dall’aumento della domanda di veicoli elettrici, il corretto riciclo delle batterie al litio consente il recupero di numerosi componenti e metalli di valore come rame, alluminio, litio, cobalto e manganese, che generano risorse e compensano la scarsità di depositi minerari.
Ad oggi, esistono diversi processi di riciclo, che possono essere fisici o chimici a seconda delle metodologie utilizzate per estrarre e separare i materiali dalla batteria e ognuno di questi può contare diverse fasi. Qualunque sia il metodo utilizzato, l’obiettivo è il medesimo: più il materiale di partenza è selezionato e con una chimica ben precisa, più il processo di riciclo risulterà efficiente.
Ecco perché i produttori hanno l’importante compito di considerare il fine vita delle batterie sin dalla fase di progettazione, ottimizzando gli step produttivi e realizzando batterie che siano semplici da disassemblare e che contengano materiali sempre più ecosostenibili.
Second life delle batterie al litio: una scelta non sempre efficace
Crescono gli studi sulla possibilità di dare una seconda vita alle batterie al litio, che consiste nel loro riutilizzo in applicazioni come l’energy storage una volta concluso il loro uso sui veicoli elettrici. Una pratica che, seppur potenzialmente interessante, potrebbe non essere la scelta migliore per il futuro.
Nel settore automotive, ad esempio, quando le batterie perdono circa il 20% della loro autonomia, devono essere sostituite poiché causano la riduzione dell’autonomia complessiva del veicolo. Tuttavia, queste batterie non sono completamente esauste e possono essere sfruttate nei sistemi di accumulo energetico.
Negli ultimi anni, però, i principali produttori di celle mondiali, hanno introdotto un limite minimo sullo stato di salute residuo, solitamente posto al 70% SOH, entro il quale poter utilizzare le celle stesse in sicurezza.
Date queste premesse, con la veloce evoluzione tecnologica delle batterie, i maggiori rischi nell’utilizzo di batterie con un basso stato di salute e l’alta percentuale di riciclo che si potrà ottenere (> 96%), per il futuro al posto che adottare pratiche di second life, si preferirà utilizzare i materiali delle celle riciclate per farne di nuove con migliori performance e maggiore sicurezza.
NEWSLETTER
Iscriviti alla newsletter
Un appuntamento fisso con l’innovazione tecnologica nel campo delle batterie. Ogni mese, ti aggiorneremo su progetti, eventi ed approfondimenti del mondo Flash Battery.