Batterie in un’ottica di economia circolare

La domanda di batterie è in rapida crescita e si prevede che entro il 2030 aumenti di 14 volte, trainata dal trasporto elettrico, che rende questo mercato più strategico. Questa crescita esponenziale farà crescere in maniera vorticosa anche l’estrazione e la richiesta di materie prime. Da qui la necessità di ridurre al minimo l’impatto ambientale della produzione. Ma come affrontare una crescita che si preannuncia travolgente, senza aumentare allo stesso modo emissioni e consumo di materie prime? La risposta è “economia circolare” che per le batterie significa riciclo di tutti i materiali a fine vita oppure seconda vita per le batterie esauste. L’Europa si avvia su questa strada con la proposta, arrivata a fine 2020 da parte della Commissione, di aggiornare la legislazione dell’UE sulle batterie e di armonizzarla con il Piano d’Azione per l’Economia Circolare.

Concretamente come si traduce questo per l’industria europea delle batterie? Innanzitutto, i player del settore dovranno confrontarsi con un codice di comportamento: le batterie immesse sul mercato UE dovranno diventare sostenibili, altamente efficienti e sicure in tutto il loro ciclo di vita, vale a dire prodotte con il minor impatto ambientale possibile, utilizzando materiali ottenuti nel pieno rispetto dei diritti umani, delle norme sociali ed ecologiche. Dovranno durare il più lungo possibile, offrire sicurezza e, una volta inservibili, dovranno poter essere destinate a una seconda vita, rigenerate o riciclate, reimmettendone i materiali ancora di valore nel sistema economico. Per allungare la vita dei materiali impiegati nel processo produttivo, la Commissione propone di introdurre nuovi requisiti e obiettivi sul contenuto dei materiali riciclati, sulla raccolta e il trattamento e sul riciclo delle batterie alla fine del ciclo di vita. Le direzioni di sviluppo per l’industria europea delle batterie sono chiare.

Vademecum
Economia circolare sulle batterie al litio

Quando una batteria non è più adatta allo scopo per cui è stata fabbricata e commercializzata ovvero quando la sua capacità residua è inferiore al 75%, può ancora assolvere il suo compito in applicazioni che siano meno esigenti in termini di prestazioni. In questo caso passa ad applicazioni di seconda vita e poi, infine, può essere riciclata e alcuni suoi componenti tornano sul mercato come materie prime seconde.

  • Riciclo: a fine vita le batterie dei veicoli vengono smontate e predisposte alla successiva lavorazione. Vengono così recuperate grandi quantità di materie prime – quali nichel, rame e cobalto – che possono poi essere impiegate, per esempio, nella produzione di nuove celle- batteria, senza dover ricorrere a materie prime vergini.
    Questi minerali recuperati e reimmessi nel mercato si definiscono Materie prime seconde (o secondarie).
  • Materie prime seconde (MPS): sono materie ottenute da prodotti a fine vita che vengono inviati in impianti di riciclo. Le MPS non sono da considerare come rifiuti ma rappresentano materiali e prodotti che si possono utilizzare come materie prime.
    In un contesto di economia circolare, il sistema economico di un Paese genera le materie prime seconde e le commercializza come avviene per le materie prime derivanti da attività di estrazione.
  • Seconda vita per batterie esauste: Il secondo utilizzo è una operazione mediante la quale le batterie delle macchine elettriche, non più adatte allo scopo per cui sono state fabbricate, vengono riconvertite e utilizzate per uno scopo diverso da quello per il quale sono state immesse sul mercato.
    Ad esempio, possono essere utilizzate per applicazioni sulla rete elettrica, per il livellamento del carico elettrico (peak shaving) in accoppiamento con la produzione energie rinnovabili, oppure per l’alimentazione di infrastrutture fisse come lampioni o ascensori etc.

Tecnologie Made in Italy
Per un riciclo più efficiente

Ad oggi la tecnologia più diffusa in Europa per il trattamento delle batterie di auto elettriche a fine vita prevede costi e consumi energetici elevati ed è orientata al solo recupero di materie rare e ad alto valore aggiunto, come il cobalto e nichel. Le alte temperature su cui si basa il processo danneggiano litio e manganese che quindi non possono essere recuperati e divengono rifiuti. Ma il trend potrebbe presto cambiare. Il COBAT – Consorzio per la gestione dei rifiuti di pile e accumulatori – ha infatti affidato a CNR ICCOM – Istituto di chimica dei composti organometallici di Firenze – uno studio di fattibilità per l’individuazione di una tecnologia diversa da quella in uso, che consenta il trattamento e il riciclo a costi e consumi energetici sostenibili e che massimizzi il recupero di tutti i materiali per poterli reimmettere sul mercato come materia prima secondaria.
Lo studio si è concluso nel 2018 e ha fornito risultati talmente incoraggianti che COBAT ha oggi in corso l’ottenimento del brevetto del processo e ha individuato partner industriali per la realizzazione di un impianto pilota nel quale sperimentare tecnologie di ultima generazione per il trattamento e il recupero degli accumulatori al litio.