Cosa accadrà quando milioni di batterie di auto elettriche si esauriranno?

Apr 27, 2023

Il mercato delle auto elettriche è in forte crescita nel contesto dell’impegno globale concertato per ridurre le emissioni sulla strada verso un futuro a zero emissioni nette.

Lo scorso anno le vendite di veicoli elettrici sono aumentate del 60%, superando per la prima volta la soglia dei 10 milioni, secondo i dati del World Economic Forum.

Fino al 2017, i veicoli elettrici rappresentavano solo una su 70 nuove autovetture vendute, ma nel 2022 rappresentavano una su sette di queste vendite.

L’ascesa dei veicoli elettrici non mostra segni di rallentamento, ma la sua popolarità potrebbe rivelarsi problematica per l’ambiente?

Una sfida creata dal passaggio all’elettrico è come gestire le batterie esaurite che alimentano i veicoli elettrici. Le stime suggeriscono che milioni di tonnellate di batterie giungeranno al termine della loro vita solo nel 2020.

Quando la durata di vita di circa 10 anni di una batteria sarà esaurita, idealmente verrà utilizzata per l’accumulo stazionario di energia, come nelle case o come backup per migliorare la stabilità delle reti elettriche, prima di essere eventualmente riciclata.

Inviare le batterie in discarica sarebbe uno spreco e dannoso per l’ambiente, mentre l’estrazione di alcuni materiali è associata a preoccupazioni ambientali e relative ai diritti umani, rendendo il riciclaggio per consentire il riutilizzo particolarmente importante.

A dicembre, con una mossa che potrebbe essere replicata altrove, l’UE ha approvato una legislazione che impone ai produttori di automobili di riciclare le batterie usate e recuperare una percentuale minima dei materiali.

Molti gruppi di ricerca universitari e start-up stanno sviluppando modi migliori per estrarre queste preziose sostanze per consentirne il riutilizzo in nuove batterie.

Il dottor Sebastian Leaper, amministratore delegato di Watercycle Technologies, al centro, e il dottor Ahmed Abdelkarim, responsabile della tecnologia, a destra, con i membri del team di laboratorio. Foto: Tecnologie del ciclo idrico

Tra questi c'è Watercycle Technologies, fondata nel 2020 e nata dall'Università di Manchester nel Regno Unito.

Secondo il dottor Sebastian Leaper, amministratore delegato, senza un efficace riciclaggio dei materiali, il settore "diventerebbe semplicemente legato alla disponibilità di risorse naturali".

"Ciò che la sostenibilità, ciò che lo zero netto rappresenta in un certo senso, è la liberazione dalle catene della scarsità di risorse, che è ciò su cui si basano le economie dei combustibili fossili", afferma il dottor Leaper, originario del Regno Unito.

"Affinché sia ​​sostenibile, è necessario avere un'economia circolare in cui tutti questi metalli vengano riciclati."

Rispetto a molti altri materiali, i metalli sono ideali per il riciclaggio perché, in teoria, possono essere riciclati all’infinito. La carta, al contrario, può essere riciclata solo circa sette volte, perché le fibre si accorciano e si indeboliscono.

Eppure estrarre e purificare i metalli nelle batterie dei veicoli elettrici non è facile, perché spesso le celle devono essere triturate, creando una sostanza chiamata massa nera, una miscela di elementi come grafite, nichel, manganese, cobalto e litio.

Spesso la massa nera viene utilizzata principalmente per l'estrazione di nichel e cobalto, entrambi metalli di alto valore.

Il litio è fondamentale per il funzionamento delle batterie agli ioni di litio e quindi, con l’aumento della domanda di batterie, è aumentato anche il loro prezzo, che è quadruplicato nel 2021. In linea con questo, afferma il dottor Leaper, anche la tecnologia di riciclaggio si è spostata maggiormente verso l’estrazione del litio.

Watercycle Technologies ha lavorato per fare un ulteriore passo avanti, oltre a estrarre carbonato di litio di qualità commerciale dalle batterie esaurite, estraendo inoltre la grafite pura, che può anche essere riutilizzata.

Una forma di carbonio, la grafite ha un valore molto inferiore rispetto al litio, ma viene utilizzata in quantità molto maggiori, essendo il singolo costituente più grande di alcune batterie per veicoli elettrici, quindi il valore delle due sostanze per batteria è quasi lo stesso.

L'azienda ha sviluppato la sua tecnologia in collaborazione con un'azienda chiamata RSBruce a Sheffield, a est di Manchester.

Esistono vari approcci per estrarre le sostanze dalle batterie dei veicoli elettrici esaurite. Uno, chiamato pirometallurgico, utilizza i metodi della pirometallurgia, in cui i materiali vengono riscaldati a temperature estreme, consentendo loro di essere separati perché hanno punti di fusione diversi.