Lo smaltimento delle batterie al Litio

Le batterie al litio hanno reso possibile un salto tecnologico nel processo di elettrificazione dei mezzi di trasporto grazie alle prestazioni superiori rispetto alle prodotte nel passato (come piombo, zolfo-sodio e nichel-zinco). La Cina, nel 2020, ha prodotto il 60% dei componenti delle batterie al litio e circa l’80% delle celle. Oggi la Repubblica popolare domina la supply chain mondiale della tecnologia a ioni di litio. Gli Usa sono passati dalla 6ª posizione nel 2020 ad essere i secondi al Mondo per catena di approvvigionamento delle batterie al litio. In questi anni produttori di celle come Tesla e altri grandi nomi asiatici hanno diretto sul territorio a stelle e strisce significativi investimenti. Oggi la nuova politica dell’amministrazione Biden è fortemente intenzionata a consolidare la posizione statunitense nel mercato globale.

L’enorme problema dello smaltimento

L’uso di veicoli a trazione elettrica costituisce sempre di più la via maestra dello sviluppo globale. Ma a parte il mercato automobilistico l’idea strategica è che servono batterie con prestazioni sempre più spinte come punto cruciale per la transizione ecologicaTuttavia le batterie agli ioni di litio sono difficili da riciclare. Con l’aumento della domanda di veicoli elettrici, la tendenza a riciclarne di più è destinata a diffondersi. Purtroppo i metodi più utilizzati per riciclare le batterie più tradizionali, come le batterie al piombo, non funzionano bene con le batterie al litio. In un normale impianto di riciclaggio al piombo, le parti della batteria vengono frantumate in polvere. Le batterie al litio sono composte da molte parti diverse che potrebbero esplodere se non vengono smontate con cura. E anche quando vengono scomposte in questo modo, i prodotti non sono facili da riutilizzare.

Non possiamo più trattare le batterie come usa e getta

Diversi laboratori nel Mondo stanno lavorando per perfezionare metodi di riciclaggio più efficienti in modo che, alla fine, un modo standardizzato ed ecologico per riciclare le batterie al Litio sarà pronto a soddisfare la domanda. «Non possiamo più trattare le batterie come usa e getta», afferma Shirley Meng, professore di tecnologie energetiche presso l’Università della California, San Diego. «Molte batterie oggi non vengono riciclate a causa dell’energia e del costo del lavoro associati».

I produttori di batterie al litio stanno lavorando per ridurre i materiali necessari di costruzione. Lo scopo è quello di ridurre il dispendio energetico durante l’estrazione e i rifiuti che ogni batteria crea alla fine della sua vita.

Si lavora duramente sulle tecnologie del riciclaggio 

Come detto, la Cina è attualmente di gran lunga il più grande produttore di batterie al litio e, di conseguenza, all’avanguardia quando si tratta di riciclarle.

L’avvento di una batteria più facile da separare alla fine del suo ciclo di vitaè la risposta all’attuale problema di sostenibilità dei veicoli elettrici. Ma fino a quando una tale batteria non farà la sua comparsa, la standardizzazione del riciclaggio è un passo significativo nella giusta direzione. E intorno al 2025quando milioni di batterie per veicoli elettrici raggiungeranno la fine del loro ciclo di vita stabilito, un processo di riciclaggio sarà indispensabile.

La ricerca sulle batterie di tipo alternativo: la batteria a idrogeno

La ricerca di batterie alternative al Litio diventa così prioritaria. Tra le possibilità c’è la batteria a idrogenosviluppata principalmente dalla italiana Green Energy Storage (GES). Essa si propone di evolvere le batterie a flusso RFB (Redox Flow Batteries) mediante una nuova architettura.

Nel dettaglio, la società ha sviluppato una batteria a idrogeno basata su un sistema ibrido, in cui è presente l’idrogeno insieme a un elettrolita liquido brevettato. Questa tipologia ha una vita utile di circa 15/20 anni. E, grazie alla propria composizione chimicapermette la formazione di una filiera stabiledall’approvvigionamento delle materie prime al ricicloRisulta quindi essere in accordo con i principi dell’economia circolare riducendo i rischi geopolitici e ambientali rispetto agli accumulatori al litio. Nel 2022, GES ha ricevuto l’accesso a fondi per 53 milioni di euro del progetto europeo IPCEI 2, che sostiene “attività di ricerca, sviluppo e innovazione” nel settore delle batterie, a conferma del proprio potenziale strategico.

Altre alternative

Tra le altre principali alternative si possono citare le batterie a LitioZolfo e Grafene o quelle a ZincoManganese o ai nanofili d’oro o, infine, allo stato solido. Ma qualunque sia la soluzione tecnologica che si adotterà il problema chiave da tenere sempre presente è che la transizione ecologica tra le fonti energetiche basate su combustibili fossili verso quelle rinnovabili passeranno sempre attraverso il problema dell’immagazzinamento elettrico e quindi delle batterie che vengono utilizzate.

Nicola Sparvieri

ambiente, energia riciclaggio, smaltimento

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