{"id":51036,"date":"2023-10-27T11:54:41","date_gmt":"2023-10-27T09:54:41","guid":{"rendered":"https:\/\/autoestrada.ch\/?p=51036"},"modified":"2023-10-27T11:54:43","modified_gmt":"2023-10-27T09:54:43","slug":"riciclaggio-delle-batterie-chiudere-il-cerchio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/autoestrada.ch\/it\/riciclaggio-delle-batterie-chiudere-il-cerchio\/","title":{"rendered":"Riciclaggio delle batterie: Chiudere il cerchio"},"content":{"rendered":"\n

L’Empa e Kyburz Switzerland AG sono alla ricerca di modi per riciclare le batterie agli ioni di litio esauste in modo efficiente e rispettoso delle risorse. Un impianto pilota appositamente sviluppato scompone le vecchie batterie nei loro componenti, in modo che i materiali possano essere recuperati nel modo pi\u00f9 puro possibile.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Tutti conoscono il fenomeno del telefono cellulare o del computer portatile: con il passare del tempo, la capacit\u00e0 della batteria diminuisce, per cui \u00e8 necessario prendere il cavo di ricarica sempre pi\u00f9 spesso. Lo stesso vale per le batterie molto pi\u00f9 grandi dei veicoli elettrici: sebbene i produttori di veicoli possano oggi garantire una durata di otto-dieci anni per le batterie agli ioni di litio dei veicoli elettrici, anch’esse dovranno essere riciclate prima o poi.<\/p>

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Nell’ambito di un progetto sostenuto dall’Ufficio federale dell’energia (UFE), il produttore svizzero di veicoli elettrici Kyburz Switzerland AG e l’Empa si sono posti l’obiettivo di riciclare le batterie dismesse dei veicoli elettrici. A tal fine, Kyburz, con il supporto dell’Empa, ha sviluppato un impianto di riciclaggio che scompone le vecchie batterie nei loro componenti.<\/p>\n\n\n\n

Prima che una batteria finisca nell’impianto di riciclaggio, pu\u00f2 avere una seconda, a volte addirittura una terza vita. Dopo il primo utilizzo negli scooter elettrici gialli a tre ruote che Kyburz produce per Swiss Post AG, pu\u00f2 essere ancora utilizzata in veicoli di “seconda vita” alimentati da batterie gi\u00e0 utilizzate. Se la capacit\u00e0 della batteria continua a diminuire, non \u00e8 detto che questa sia la fine. Le batterie con capacit\u00e0 ridotta potrebbero, ad esempio, essere installate in applicazioni stazionarie per l’accumulo di energia solare. Questo concetto di “vita multipla” dovrebbe ridurre significativamente la domanda di materie prime primarie in futuro.<\/p>\n\n\n\n

Separare con cura<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Se la capacit\u00e0 della batteria non \u00e8 pi\u00f9 sufficiente per questo ulteriore utilizzo, viene infine inviata all’impianto di riciclaggio. “In questo tipo di batteria, il catodo, il separatore e l’anodo sono inseriti in un involucro di plastica in diversi strati”, spiega Andrin B\u00fcchel, ricercatore dell’Empa del dipartimento “Tecnologia e societ\u00e0”. Srotolando abilmente il separatore, i catodi e gli anodi – lamine metalliche rivestite di particelle per immagazzinare ioni di litio – vengono smistati in due contenitori separati.<\/p>\n\n\n\n

Il passo successivo \u00e8 il recupero dei materiali dell’elettrodo. Il catodo, un foglio di alluminio rivestito con particelle di fosfato di ferro e litio, viene posto in un bagno d’acqua dove le particelle si staccano dal foglio e vengono recuperate sotto forma di polvere dopo essere state decantate e asciugate. Lo stesso procedimento viene seguito per l’anodo, che consiste in un foglio di rame rivestito di particelle di grafite. In questo caso, tuttavia, si produce una sospensione omogenea, rendendo necessario un ulteriore passaggio in una centrifuga per separare le particelle.<\/p>\n\n\n\n

“Alla fine del processo di riciclaggio, recuperiamo l’involucro, il separatore, le lamine di alluminio e di rame e gli elettrodi suddivisi per tipo”, spiega B\u00fcchel. Questo tipo di processo di riciclaggio \u00e8 chiamato riciclaggio diretto. “Nel riciclaggio diretto, la batteria viene smontata solo nella misura necessaria a preservare le propriet\u00e0 funzionali dei materiali. Questo ci permette di ridurre al minimo il numero di passaggi necessari, anche per l’ulteriore lavorazione”, afferma B\u00fcchel.<\/p>\n\n\n\n

Analizzare con precisione<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Ma il lavoro non \u00e8 ancora finito con il recupero dei materiali. Devono essere rigenerati prima di poter essere riutilizzati in una nuova batteria. \u00c8 proprio su questo che B\u00fcchel sta attualmente lavorando in diversi dipartimenti insieme al suo collega dell’Empa Edouard Qu\u00e9rel. Nel laboratorio di batterie del dipartimento Materiali per la conversione energetica, hanno gi\u00e0 scoperto il meccanismo che sta alla base dell’invecchiamento del materiale catodico. “Il litio ferro fosfato ha una struttura cristallina che rilascia e riassorbe gli ioni di litio durante ogni ciclo di carica e scarica”, spiega B\u00fcchel. “Questa struttura rimane, ma la quantit\u00e0 di ioni di litio attivi diminuisce nel tempo”. Attualmente i ricercatori stanno lavorando per “rinfrescare” nuovamente il materiale del catodo aggiungendo selettivamente il litio. L’obiettivo finale \u00e8 costruire nuove batterie il pi\u00f9 efficienti possibile a partire dal materiale riciclato e chiudere il ciclo.<\/p>\n\n\n\n

Nei processi di riciclaggio convenzionali, le batterie vengono triturate e i materiali riciclabili vengono separati con processi termici e chimici a umido. Il riciclaggio diretto dovrebbe essere pi\u00f9 efficiente dal punto di vista delle risorse, in quanto consuma meno energia e non utilizza sostanze chimiche. Tuttavia, il processo sviluppato da Kyburz e dall’Empa \u00e8 attualmente adatto solo per la costruzione specifica e la chimica delle celle delle batterie utilizzate, tra l’altro, nei veicoli Kyburz. “Attualmente stiamo studiando se e come questo processo possa essere trasferito ad altri tipi di celle nell’ambito del progetto Innosuisse ‘CircuBAT’, al quale partecipano, oltre a Kyburz, altre 23 aziende partner”, spiega B\u00fcchel.<\/p>\n\n\n\n

Fonte: testo EMPA, Immagine: Kyburz Switzerland AG<\/p>\n\n\n\n

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