Batterie al litio: come smaltirle? Una questione ancora più aperta se legata al boom delle auto elettriche. La richiesta di batterie al litio è in continuo aumento, con una domanda che potrebbe superare l’offerta di materie prime da fonti naturali. Si impone la ricerca di “miniere alternative”. Una di queste è il riciclo. Reneos, la rete europea dei sette maggiori operatori europei del settore fine vita delle batterie al litio, di cui Cobat è fondatore e unico membro italiano, è una delle chiavi di lettura del mondo del riciclo, dal momento in cui le batterie vengono raccolte.
Il processo di riciclo delle batterie delle auto elettriche
Nel 2020, la domanda globale di batterie è stata di 282 GWh. Ci si aspetta che entro il 2030 questa cifra salga a 3.500 GWh.
Ci saranno abbastanza litio, cobalto e nichel per supportare una crescita così rapida? Meglio pensarci per tempo, attraverso il riciclo.
Ecco perché le aziende che si occupano di economia circolare e sono orientate al futuro sono pienamente impegnate nello sviluppo di metodi di riciclo più efficienti per le batterie dei veicoli elettrici e nel recupero della maggior quantità possibile di materia prima.
In Italia, Cobat e il CNR hanno recentemente sviluppato un brevetto per il trattamento di batterie al litio con l’utilizzo di un processo chimico idrometallurgico che massimizza il recupero del litio, oltre a consentire l’estrazione dei diversi materiali target presenti all’interno di tali batterie. Inoltre Cobat ha sottoscritto un accordo di sviluppo congiunto con un partner industriale, che consentirà di avviare delle attività di sperimentazione su scala pilota per la validazione e l’implementazione di un sito integrato per il trattamento di pile ed accumulatori di diversa chimica.
Ma, attualmente, come funziona il riciclo? A seconda del tipo di impianto, il viaggio di una batteria può prendere percorsi leggermente diversi, ma in generale ci sono tre grandi fasi. Ecco il processo, passo dopo passo.
Fase 1: smontaggio della batteria per ridurre al minimo i rischi
Dopo che le batterie agli ioni di litio sono state raccolte, la loro prima tappa è il reparto di smontaggio. Un team di operatori specializzati in lavori ad alta tensione prepara la batteria per il riciclo smontando il pacco batteria nei singoli componenti, ovvero moduli e celle, per le successive fasi di frantumazione meccanica.
I componenti vengono messi in sicurezza per ridurre al minimo i rischi di reazioni durante il processo di riciclaggio.
In questa fase “meccanica” c’è un recupero di ferro, rame, alluminio, nonché del separatore e dei materiali di rivestimento, ma è necessario un ulteriore fase mediante pirometallurgia e/o idrometallurgia.
Fase 2: recupero dei materiali di valore
Nella fase successiva vengono estratti i materiali preziosi dei componenti della batteria.
Gli impianti di riciclo dei partner di raccolta nazionali di Reneos eseguono uno o entrambi questi trattamenti sui componenti della batteria:
– Pirometallurgia: l’impianto recupera metalli come nichel, cobalto e rame, liquefacendo i componenti della batteria ad alta temperatura. Litio e alluminio rimangono nei residui. Per recuperare il litio, sono necessarie ulteriori (costose) fasi di lavorazione.
– Idrometallurgia: l’impianto recupera metalli puri, utilizzando un processo con solventi chimici. I processi idrometallurgici includono lisciviazione, estrazione, cristallizzazione e precipitazione.
Ogni azienda di riciclo ha la sua procedura. Alcuni utilizzano entrambi i metodi in combinazione con la lavorazione meccanica del primo passaggio, mentre altri ne utilizzano solo uno. L’approccio che scelgono dipende dai materiali che intendono recuperare e dall’efficienza di riciclo che intendono raggiungere.
Fase 3: purificazione dei materiali
I materiali prodotti dal processo pirometallurgico sono frazioni separate di ferro, alluminio o rame. Tuttavia, questi non escono nella forma pura al 100% necessaria per il riutilizzo. Ecco perché è necessario un ulteriore passaggio finale: la purificazione. In questa fase i materiali vengono trattati da fonderie specializzate, in grado di riportare gli elementi alla loro forma più pura.
Dove finiscono le materie recuperate
Dopo il processo di riciclo, le materie prime ottenute sono pronte per essere reimmesse nel ciclo produttivo. Ferro, alluminio, rame, cobalto, nichel e altri materiali recuperati possono ora essere utilizzati nuovamente. Dove? Dipende. Ma visto che il mercato dei veicoli elettrici è in aumento, è molto probabile che gli elementi delle batterie che vengono riciclate trovino nuova vita in altre batterie agli ioni di litio.
Reneos è la più grande rete di raccoglitori e riciclatori di batterie per veicoli elettrici in Europa. I migliori player in ogni singola nazione si occupano dell’etichettatura, dell’imballaggio su richiesta, dello stoccaggio e del trasporto delle batterie dei veicoli elettrici. Il partner italiano di Reneos è Cobat.