Una nuova vita per le batterie esaurite
Mentre l’Europa punta a diventare il primo continente al mondo a raggiungere la neutralità climatica, la Commissione europea ha fissato l’ambizioso obiettivo di raggiungere il 46 % di elettrificazione entro il 2040(si apre in una nuova finestra). Sebbene questa transizione verso l’energia pulita ridurrà senza dubbio le emissioni di carbonio dell’Europa, nonché la sua dipendenza dai combustibili fossili provenienti dall’estero, potrebbe anche comportare nuove sfide. «L’elettrificazione dell’Europa genererà volumi crescenti di rifiuti provenienti dalle batterie, aumentando al contempo la domanda di materie prime strategiche quali litio, cobalto, nichel e manganese», spiega Angel Manuel Escamilla Pérez, ricercatore principale presso Leitat(si apre in una nuova finestra). Ad affrontare queste sfide è BATRAW(si apre in una nuova finestra). Coordinato da Leitat, il progetto finanziato dall’Unione europea riunisce partner provenienti da tutta Europa(si apre in una nuova finestra) con l’obiettivo di sviluppare una catena del valore sostenibile e circolare per le batterie agli ioni di litio a fine vita, come quelle utilizzate nei veicoli elettrici (EV).
Le soluzioni coprono l’intero ciclo di vita delle batterie
L’approccio BATRAW copre l’intero ciclo di vita delle batterie, compreso lo smantellamento di quelle esauste. Il progetto, ad esempio, ha sviluppato una linea di smontaggio semiautomatica delle batterie che utilizza la robotica, sistemi di visione basati sull’intelligenza artificiale e tecnologie di taglio laser per smontare in modo sicuro ed efficiente i gruppi batterie dei veicoli elettrici. Nel corso delle dimostrazioni pilota, la linea ha ridotto i tempi di smantellamento del 50-60 %, ha ottimizzato le operazioni manuali e ha migliorato la sicurezza dei lavoratori. Il progetto ha inoltre sviluppato tecnologie avanzate di riciclaggio idrometallurgico per il recupero di materie prime critiche. Nel corso di una dimostrazione su scala pilota, la soluzione ha registrato tassi di recupero superiori al 98 % in condizioni rilevanti dal punto di vista industriale. «Grazie all’integrazione di questi due impianti pilota, abbiamo ridotto i tempi di smantellamento, migliorato la sicurezza e, al termine del processo idrometallurgico, ottenuto materiali recuperati di alta qualità che possono ora essere utilizzati per produrre nuovi materiali per catodi e anodi», afferma Escamilla. Al fine di favorire il riutilizzo del materiale recuperato, i ricercatori hanno inoltre valutato alcune applicazioni di «seconda vita» per le batterie, tra cui un sistema di accumulo energetico da 80 kWh destinato a tale scopo e un relativo strumento di valutazione rapida dello stato di salute.
Un passaporto digitale per le batterie
Oltre alle tecnologie di recupero e riciclaggio, il progetto ha contribuito all’implementazione di un passaporto digitale per le batterie e di una piattaforma di tracciabilità basata sulla blockchain. «Grazie al monitoraggio delle batterie e dei materiali che le compongono in tutte le fasi del ciclo di vita, il nostro passaporto, insieme alla piattaforma di tracciabilità, contribuisce a individuare i punti deboli della catena del valore, facilitando al contempo l’estrazione di materie prime critiche da parte delle imprese di riciclaggio e promuovendo l’economia circolare», aggiunge Escamilla. A partire dal 2027, la Commissione europea richiederà un passaporto digitale per tutte le batterie dei veicoli elettrici con una capacità superiore a 2 kWh immesse sul mercato dell’UE.
Verso un ecosistema delle batterie circolare e sostenibile
Grazie all’integrazione dell’intera catena del valore delle batterie, dalla raccolta e dalla diagnostica allo smantellamento, al riciclaggio, al recupero dei materiali, alla produzione di nuovi materiali per le batterie e alla tracciabilità digitale, il progetto BATRAW ha ridotto la dipendenza dell’Europa dai materiali importati, ha attenuato l’impatto ambientale associato all’estrazione mineraria, ha ridotto i rifiuti e ha rafforzato la sicurezza delle risorse europee. «BATRAW ha dimostrato che un ecosistema europeo delle batterie circolare e sostenibile è tecnicamente fattibile, economicamente plausibile e vantaggioso dal punto di vista ambientale», conclude Escamilla. Il team del progetto è ora impegnato a potenziare le proprie tecnologie più promettenti, con lo scopo di portarle verso la commercializzazione e l’implementazione industriale.
