Il riciclo delle batterie per auto elettriche, fino a poco fa ritenute non recuperabili e piuttosto inquinanti, oggi rappresenta un’opportunità di guadagno per le aziende, utile anche per arginare la crisi dei materiali.
Infatti, grazie al recupero delle materie prime e alla realizzazione di un’industria dedicata al riciclaggio e al riuso, l’obiettivo è arrivare a coprire al 100% le forniture entro i prossimi 15 anni.
Cerchiamo di capire qual è lo stato dell’arte nel riciclo delle batterie.
Di seguito, qualche dato per fare il punto sugli effettivi progressi nel settore.
Sommario
- 1 Riciclo delle batterie, tema centrale per i prossimi anni
- 2 In quali modi si smaltiscono le batterie
- 3 Chiedi informazioni e ti contatteremo
- 4 I dati sullo smaltimento delle batterie per auto elettriche
- 5 Smaltimento delle batterie: la situazione Europea
- 6 La situazione italiana
- 7 Il memorandum of understanding
- 8 Chiedi informazioni e ti contatteremo
- 9 Quanto dura oggi una batteria a ioni di litio?
- 10 Come rendere la mobilità elettrica veramente sostenibile?
- 11 Fastbrain offre una larga selezione di prodotti ai migliori prezzi
- 12 Perché scegliere Fastbrain
- 13 Contattaci per una consulenza gratuita
Riciclo delle batterie, tema centrale per i prossimi anni
Il riciclo delle batterie per auto elettriche sarà un tema caldo dei prossimi anni e in parte si sta già affrontando.
Infatti, come più volte riportato nei nostri articoli, dal 2035 in UE ci sarà lo stop alla produzione di auto a benzina e ibride, mentre l’amministrazione Biden negli USA ha fissato al 2030 la data in cui i veicoli elettrici dovranno essere la metà di quelli venduti.
Per accelerare il processo, più che puntare sulla riduzione della produzione di metalli come cobalto, litio, nichel e grafite, le materie prime delle batterie per auto elettriche, i governi occidentali hanno pensato di basarsi sul riciclo delle batterie esauste.
In questo senso, la commissione Europea ha proposto di riciclare entro il 2030 almeno il 12% di cobalto e il 4% di litio e nichel, aumentando progressivamente la soglia di riconversione entro cinque anni.
La mobilità elettrica, per essere realmente sostenibile ha quindi bisogno di essere inquadrata anche in un sistema di riutilizzo e riciclo degli accumulatori.
Per fare questo bisognerà dotarsi delle infrastrutture adeguate, cosa al momento praticata soprattutto da Norvegia, Belgio e Cina, con qualche spiraglio anche per l’Italia.
In quali modi si smaltiscono le batterie
Lo smaltimento delle batterie elettriche, costituite da elettroliti e materiali come cobalto, idruro di nichel-metallo e ioni di litio, può essere fatto già al 90% nei seguenti modi:
– Recupero dei materiali per altri settori industriali come le energie rinnovabili;
– Costruzione delle singole celle o moduli per evitare la sostituzione in blocco in caso di guasto;
– Rigenerazione delle celle dando agli anodi un nuovo rivestimento che generi l’iniziale capacità di corrente.
Gli anodi sono elettrodi negativi mentre il catodo è l’elettrodo positivo e sono alla base del funzionamento delle batterie. Queste sono separate da un materiale solido polimerico che permette il passaggio degli ioni di litio e grazie alla sua consistenza porosa previene i corto circuiti.
I dati sullo smaltimento delle batterie per auto elettriche
Oggi solo il 5% delle batterie a ioni di litio è riciclato in maniera corretta.
Perciò servirebbe una rete adeguata destinata al riuso sostenibile, prima che il problema assuma dimensioni insostenibili per l’ambiente.
A fronte di una produttività sempre maggiore dell’industria delle auto elettriche, occorre progettare da zero tutto il processo di seconda vita e smaltimento delle batterie, soprattutto in Italia, per non essere costretti a chiedere aiuto a paesi come la Cina, già avanti in questo processo.
L’urgenza c’è, poiché la produzione delle e-car aumenta con un tasso del +25% annuo. (Fonte: Repubblica.it)
Da uno studio pubblicato sull’International Journal of Thermofluids emerge che entro il 2030 i veicoli elettrici saranno 125 milioni al mondo (Dati Lifegate.it), con circa 5 milioni di batterie da riciclare.
Se, da un lato, è una buona notizia per quanto concerne la riduzione delle emissioni di gas inquinanti, dall’altro si evidenzia la problematica del riciclo sia delle auto sia delle batterie.
Il “fine vita” degli accumulatori, difatti, non prevedrà un impianto di demolizione bensì lo smontaggio delle varie componenti e il riuso, come ha affermato recentemente al Corriere della Sera il presidente di Legambiente Stefano Ciafani.
Tra i paesi in cui il riciclo delle batterie è a uno stadio più avanzato c’è la Cina, tenendo conto che a livello globale la capacità di riuso delle batterie dovrebbe superare le forniture nel 2030. (Dati Report Wood Mckenzie)
Smaltimento delle batterie: la situazione Europea
In Europa c’è già un grande impianto per il riciclo delle batterie. Si chiama Hydrovolt ed è situato in Norvegia. Può lavorare con 12000 tonnellate di pacchi di batterie l’anno (circa 25mila accumulatori).
Il suo obiettivo è di arrivare a riciclare 70mila tonnellate entro il 2025 e 300mila entro il 2030, che corrispondono rispettivamente a 150mila e 500mila accumulatori per auto elettriche.
Hydrovolt è il risultato di una joint Venture (fusione della norvegese Fredrikstad e la svedese Northvolt) e mira anche al recupero delle celle a fine vita (95%) e, perfino, della polvere persa durante le fasi del riciclo mediante i macchinari.
Con i materiali recuperati Hydrovolt produce alluminio e nuovi accumulatori e punta, inoltre, a riutilizzare il 50% dei materiali recuperati nelle sue stesse attività entro il 2030.
La situazione italiana
Anche in Italia e di preciso a Roma è previsto un centro d’eccellenza per lo smaltimento delle batterie elettriche.
Si tratta di un super laboratorio che sorgerà nel Centro Ricerche Enea Casaccia cui partecipano 12 paesi e 12 imprese, con l’obiettivo di realizzare anche un sistema di riciclo virtuoso delle batterie (soprattutto di fosforo e litio), basato su progettualità, ricerca, sviluppo e innovazione.
Al suo interno è prevista la costruzione di un laboratorio (Advanced Battery Laboratory- AB-Lab) che fornirà, in più, consulenza specializzata e competenze specifiche per la realizzazione dei progetti, dando slancio alla produzione industriale con la realizzazione dei prototipi.
Il memorandum of understanding
Le aziende italiane stanno provando a realizzare una filiera Made in Italy per il riutilizzo di questo tipo di batterie, col “Memorandum of understanding”.
Nel memorandum, basato su un progetto orientato al riutilizzo di accumulatori (di qualsiasi chimica ad eccezione di quella al piombo) dismessi dal settore automotive elettrico e/o ibrido, si legge che:
“Tutte le Parti hanno manifestato la reciproca volontà di avviare una collaborazione nella filiera della raccolta, della messa in sicurezza e del riutilizzo di accumulatori a chimica diversa dal piombo dismessi come rifiuto, ma con ancora un’efficienza residua che li rende idonei a svolgere una ulteriore funzione di accumulo energetico e infine ri-trattati per recuperare le materie prime presenti nelle batterie stesse.”
L’iniziativa dovrà in particolare focalizzarsi sulle seguenti tematiche:
– stoccaggio e messa in sicurezza degli accumulatori dismessi dai rispettivi settori di provenienza, prevedendo anche il recupero dell’energia residua contenuta;
– progettazione e realizzazione di una filiera di processo che consenta:
- il disassemblaggio e relative pre-trattamenti in sicurezza degli accumulatori e la verifica dello stato delle singole celle, onde pervenire all’individuazione delle celle ancora utilizzabili;
- il ri-assemblaggio delle celle riutilizzabili e la produzione di nuovi moduli di accumulo energetico;
- trattamento e riciclo delle celle e dei moduli risultate inutilizzabili.”
Quanto dura oggi una batteria a ioni di litio?
La durata oscilla dagli 8 ai 10 anni (per i modelli più avanzati) e per questo motivo è necessaria entro i prossimi 15 anni un’industria efficiente del riciclaggio.
Per metterla in pratica è fondamentale agire in maniera coordinata a livello nazionale e comunitario.
A questo proposito, la Commissione Europea ha proposto la creazione di una categoria specifica per le batterie elettriche (EVB) e, a seguire, il Parlamento Europeo ha aggiornato anche la direttiva per le batterie (Marzo 2022).
L’obiettivo è garantire che le batterie “al termine del loro ciclo di vita possano essere riutilizzate o riciclate”.
Ma, se la direttiva va per il verso giusto, le trattative per i governi sono ancora in corso d’opera.
Ciò che emerge è la grande opportunità del riuso virtuoso dei materiali presenti all’interno delle batterie destinate a veicoli elettrici (inclusi quindi anche monopattini e bicilette), che potrebbe far fronte efficacemente alla costante crisi dei materiali ma anche risolvere in parte la questione etica (ad esempio, il cobalto è estratto in Congo con metodi disumani).
Il riciclo delle parti interne degli accumulatori potrebbe generare nuovo guadagno, alimentando ad esempio i sistemi di stoccaggio delle energie rinnovabili.
I risultati sembrerebbero interessanti. Le proiezioni (International Journal of Thermofluids) parlano di 31 miliardi ogni anno entro il 2040, provenienti dal riciclo delle batterie agli ioni di litio.
Come rendere la mobilità elettrica veramente sostenibile?
Come sottolinea il magazine Wired, una soluzione potrebbe essere quella di ridurre l’apertura delle miniere per i metalli critici che servono per realizzare le batterie, puntando sul riciclo dei materiali in dispositivi esausti.
Gli impianti del riciclo stanno provando già ad anticipare le esigenze del prossimo futuro, per evitare una nuova catastrofe ambientale e rendere la circolazione dei veicoli elettrici realmente sostenibile.
In proposito, la società di consulenza Circular energy storage ha rilevato che dal 2021 al 2025 il riciclo delle batterie dovrebbe aumentare già di 10 volte, anche se, al momento, la rottamazione e demolizione delle e- car non è sufficiente per la produzione di scarti utili al riciclo.
Bisognerà aspettare almeno il prossimo decennio per arrivare a numeri più consistenti, a copertura delle esigenze di riutilizzo dei materiali.
Una grande sfida è anche quella di sostituire parti costose dei dispositivi di ricarica (come il cobalto, che nel 2018 costituiva l’86% delle batterie) con altri materiali più economici, ad esempio il litio-ferro-fosfato, già usate da Tesla (Volkswagen e Ford promettono anch’esse di impiegarle nei veicoli meno cari).
Referenze:
- https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=celex%3A32006L0066
- https://www.linkiesta.it/2022/06/riciclaggio-batterie-auto-elettriche-ritardi/
- https://www.wired.it/article/batterie-auto-elettriche-riciclo/
- https://insideevs.it/news/586119/riciclo-batterie-auto-elettriche-hydrovolt/
- https://www.wired.it/scienza/lab/2019/10/09/batterie-litio-come-funzionano-nobel-chimica/
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