Batterie auto elettriche: riutilizzarle, rigenerarle o riciclarle?

Cosa è meglio? Riutilizzarle come accumulatori, rigenerarle alla piena efficienza o riciclarle recuperando i metalli al loro interno? Vediamo qual è lo stato dell'arte attuale.
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E' ormai di dominio pubblico che le batterie delle auto elettriche vengono sostituite una volta che queste abbiano raggiunto una efficienza inferiore all'80% (vedi qui il nostro articolo). E' oltremodo di dominio pubblico però come queste batterie non vengano buttate o smaltite ma riutilizzate come accumulatori per svariati usi (vedi qui il nostro articolo). Si perché, se da un lato non sono più sufficientemente performanti per il mondo automotive, dall'altro sono ancora abbastanza capaci di funzionare come pacchi batterie per numerose situazioni in cui si renda necessario uno storage o un buffer di energia. Questa è sicuramente una buona notizia visto che, come sempre più spesso si sente dire, tanto l'estrazione dei metalli nobili per produrre questi accumulatori quanto lo smaltimento degli stessi sia sempre più fonte di preoccupazione per la salute ambientale visto l'elevato impatto sull'inquinamento ambientale che queste due pratiche causano al nostro pianeta. Cosa succede però quando anche lo sfruttamento come accumulatori finisce? Che fine fanno questi pacchi batterie quando arrivano a fine vita, cioè quando sono completamente esauste? Cerchiamo di capirlo insieme.

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Certamente recuperare questi accumulatori è sempre meglio che smaltirli o distruggerli. In primis perché alcuni di questi sono davvero difficili da smaltire e possono essere estremamente nocivi per l’ambiente e per la nostra salute se sparsi nell’ambiente in modo incauto. In seconda istanza perché gli acidi e metalli in esse contenuti, specialmente quelli più rari e pericolosi per l'ambiente, possono essere riciclati come materie prime anche se alcune di queste sostanze richiedono procedure particolari. Per tutte le batterie, da quelle al piombo a quelle al nickel per arrivare al litio, esiste un protocollo che indica quali siano le procedure per smaltire e riciclare le batterie esauste. Spesso si punta all'estrazione e allo sfruttamento dei metalli nobili, presenti all’interno di questi pacchi ormai scarichi, per la realizzazione di nuovi pacchi batteria ma altre volte si adottano strategie un pò diverse.
Le batterie al piombo sono le più facili da riciclare. Il loro recupero avviene attraverso la frantumazione, la separazione dei materiali in apposite vasche e l’invio di ogni componente ad appositi impianti di trattamento. La parte liquida, ossia l’elettrolita, viene neutralizzato in un bagno di sostanze in grado di condensare le particelle più nocive solidificandole. La parte metallica è invece avviata in un forno di fusione a temperature tra 800 e 1.000°C che permette di ricavare nuovi blocchi di piombo da riavviare all’industria metallurgica. Le batterie al nichel-metallo idruro (NiMH) o Nickel e cobalto sono composte al proprio interno da una lega metallica, che funge da anodo, e dal Nichel, che funge da catodo. Queste batterie, come anche quelle più recenti agli ioni di litio, sono però di difficile recupero perché utilizzate sotto forma di sali e richiedono una tecnologia apposita per essere separati da altri metalli e ridotti ad una forma che ne consenta il riciclo. Questo processo comporta una fusione ad altissima temperatura, oltre 3.000 gradi, ottenuta tramite una tecnologia al plasma, con cui è possibile fondere e aggregare anche le più minute particelle di metallo.
Per produrre, infatti, queste batterie al litio, accumulatori che alimentano non solo i tablet e gli smartphone ma anche le nuovissime auto elettriche, si ha bisogno di moltissimi metalli pesanti che devono essere obbligatoriamente estratti dal sottosuolo del nostro pianeta. L'estrazione di questi metalli pesanti, tra cui l'importantissimo litio, depaupera, infatti, molte risorse naturali e degrada in modo consistente il territorio. Per questo motivo le batterie o accumulatori non solo devono essere smaltiti nel modo corretto ma i metalli pesanti o elementi preziosi al loro interno devono essere recuperati e debitamente riciclati se si vuole parlare di una vera mobilità a impatto zero lungo tutto il suo ciclo di vita. Non va inoltre dimenticato come alcune ricerche riporterebbero che già allo stato attuale delle cose il litio e gli altri metalli pesanti sul nostro pianeta non sarebbero sufficienti a coprire la completa conversione dell'attuale parco circolante a motore termico con un equivalente parco circolante a batteria. In attesa quindi di nuove tecnologie dal punto di vista delle batterie (vedi stato solido) o della scoperta di nuovi materiali da utilizzare, forse è il caso di adottare fin da subito una corretta politica di smaltimento e riciclaggio di queste batterie.
Per fortuna sembrerebbe che proprio in Italia sia stato sviluppato un nuovo processo per il recupero a fine vita dei preziosi materiali contenuti nelle batterie al litio che sarebbe oltretutto meno costoso e meno nocivo dal punto di vista dei gas prodotti. Questo innovativo processo a bassa temperatura permetterebbe, infatti, di fondere la parte elettrochimica della batteria e successivamente recuperare separatamente e in modo selettivo non solo del litio, materiale non raro ma costoso già oggi, ma anche di Nichel, Cobalto e Manganese contenuti all'interno degli accumulatori isolandoli con l'uso di specifici acidi. Il nuovo processo permette, inoltre, a differenza dei processi adottati finora di recuperare correttamente i materiali contenuti nella cosiddetta Black Mass (Massa Nera) come Litio, Manganese, Cobalto e Nichel. Questo nuovo processo, messo a punto da Cobat e CNR ICCOM di Firenze, rappresenta un ottimo giro d'affari per il Made in Italy, assicurando all'Italia la leadership nella estrazione dei metalli pesanti e preziosi ed evitando che queste batterie vengano, come avviene tutt'ora, spedite in Estremo Oriente o per la precisione in Cina, in Corea e nelle Filippine dove esistono già processi adeguati per l'estrazione di tutti i materiali contenuti all'interno delle batterie.
In ultimo però si potrebbe persino rigenerare queste batterie esauste al posto di riciclarle, riportandole alla piena efficienza. L'Università della California avrebbe, infatti, trovato un innovativo metodo per gli elettrodi che, come molti di voi ben sapranno, durante la vita della batteria si consumano perdendo parte del litio che li compone e di conseguenza la loro efficacia. Se fino adesso però si pensava a riportare la struttura atomica degradata alle condizioni originarie, adottando una sorta di “infusione” con soluzione a base di sali di litio ad alta pressione e temperatura. Questo speciale metodo si prefigge il compito di riportare la struttura atomica degradata alle condizioni originarie con un processo meno costoso e pericoloso cioè sfruttando una miscela che si scioglie a pressione atmosferica e temperature molto più basse e permette di dissolvere il rivestimento catodico e ripristinare la struttura molecolare del litio.
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