Come riciclare le batterie delle auto elettriche: i progetti in corso

Sul riciclo delle batterie delle auto elettriche si stanno sviluppando studi e attività, dal MIT alle Case auto. In Italia ci lavora il consorzio Cobat, con un progetto a buon punto

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Come riciclare le batterie delle auto elettriche: i progetti in corso

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Il riciclo delle batterie delle auto elettriche e il loro riuso può creare notevoli opportunità di business.

IDTechEx stima che entro il 2030 ci saranno più di 6 milioni di pacchi batteria a fine vita provenienti da auto elettriche, ma anche da autobus, furgoni e camion. La stessa società di ricerca Usa prevede che la capacità globale dei veicoli elettrici di seconda vita dovrebbe superare i 275 GWh all’anno.

Previsione disponibilità batterie seconda vita
Previsione disponibilità batterie seconda vita. @IDTechEx

La seconda vita delle batterie EV fornisce quindi enormi opportunità per molte imprese del settore automobilistico e dell’energy storage. Uno studio del MIT evidenzia che proprio le potenzialità di accumulo energetico potrebbe interessare i parchi fotovoltaici.

Le stesse case automobilistiche portano avanti progetti e attività dedicate: Tesla, Renault, Nissan, Audi, Toyota.

In Italia, sul “fine vita” delle batterie agli ioni di litio per veicoli elettrici, ci lavora il consorzio nazionale Cobat: ha realizzato un progetto molto promettente.

Riciclo batterie per auto elettriche, smaltimento e seconda vita

Le batterie agli ioni di litio utilizzate nei veicoli elettrici si degradano in modo significativo nei primi 5-8 anni di uso. Ma anche dopo 10 anni, può essere riutilizzata in altri ambiti che necessitano di accumulare l’energia con cicli meno frequenti.

Le alternative al riuso è il riciclo dei vari componenti: è un mercato potenzialmente interessante, specie per i produttori di batterie che vogliono assicurarsi metalli preziosi, come cobalto e nichel, potendo farlo a costi competitivi rispetto all’estrazione mineraria.

Secondo McKinsey, con la crescita globale dei veicoli elettrici emerge una nuova opportunità per il settore energetico: l’energy storage alimentato da batterie usate di electric vehicle, che potrebbe superare i 200 GWh entro il 2030.

“La rapida crescita dei veicoli elettrici potrebbe fornire un mercato di applicazioni di stoccaggio con un valore globale superiore a 30 miliardi di dollari entro il 2030, poiché le batterie di seconda vita dei veicoli elettrici saranno utili a soddisfare diverse applicazioni di stoccaggio”, sottolinea.

Le batterie usate conferma la stessa IDTechEx – potrebbero ancora conservare fino al 70-80% della capacità originale che può essere ulteriormente utilizzata in applicazioni meno impegnative come l’accumulo di energia stazionario, prima di essere avviate al riciclo dei singoli componenti.

Riuso batterie veicoli elettrici per il fotovoltaico: la ricerca del MIT

L’impiego per energy storage nel mondo delle rinnovabili è una delle possibilità su cui un team del MIT – Massachusetts Institute of Technology di Boston ha dedicato un recente studio. Esso rileva che le batterie non più impiegabili per i veicoli elettrici potrebbero essere riutilizzate anche per il fotovoltaico, come accumulatori di riserva per almeno un decennio.

Ricerca Mit su riuso batterie auto elettriche
Credit img @MIT news

I ricercatori hanno studiato la fattibilità economia di diversi scenari: la costruzione di un parco solare da 2,5 MW; la costruzione dello stesso insieme a un nuovo sistema di stoccaggio di batterie agli ioni di litio; e la costruzione con un insieme di batterie composto da pacchi provenienti dagli EV riadattati dopo essere giunti all’80% della loro capacità originale, troppo deboli per alimentare la vettura.

Il risultato dello studio mette in luce che la nuova installazione di batterie non avrebbe fornito un ragionevole ritorno netto dell’investimento possibile invece con un sistema di batterie EV usate correttamente gestito, purché le batterie costino meno del 60% del loro prezzo originale.

Riuso batterie veicoli elettrici: i progetti delle case automobilistiche

Diverse aziende stanno già lavorando sul tema del riciclo dei pacchi batteria o della second life. Nel primo caso, lo scorso marzo la compagnia energetica statale finlandese Fortum, insieme a BASF e Nornickel hanno firmato un accordo di cooperazione sul tema, convinti che questa pratica, oltre che redditizia, possa anche essere ecosostenibile. L’accordo intende ridurre la CO2 delle lavorazioni per il riciclo, utilizzando l’elettricità da fonti rinnovabili.

Per quanto riguarda le case automobilistiche, Nissan sta collaborando con il colosso del commercio Sumitomo Corporation per avviare il primo impianto giapponese specializzato nel riuso e riciclo delle batterie agli ioni di litio dei veicoli elettrici: frutto della joint venture è 4R Energy Corporation, che gestirà le operazioni, potendola condurre quale prima organizzazione al mondo a essere certificata secondo lo standard UL 1974, che permette di identificare lo stato di salute di una batteria e introduce le valutazioni per determinare la fattibilità per il loro uso continuo.

Tesla, da tempo si muove per riciclare le batterie: oltre a lavorare a strategie di riciclaggio e recupero di metalli costosi come nichel, cobalto e litio, attraverso la sua affiliata Redwood Materials, porta avanti con Umicore un sistema di riciclaggio a circuito chiuso. Lo fa sapere il sito Tesla Owners Italia, illustrando che gli stabilimenti della Umicore possono svolgere il lavoro di riciclaggio delle batterie con un metodo in grado di risparmiare almeno il 70% delle emissioni di CO2 nel recupero e nella raffinazione di questi metalli preziosi.

Umicore, tra l’altro ha investito 25 milioni di euro in un impianto pilota industriale ad Anversa per riciclare le batterie agli ioni di litio, ha concluso accordi in Europa oltre che con Tesla anche con Toyota per utilizzare la fusione per recuperare metalli preziosi come cobalto e nichel.

La stessa Umicore sta lavorando con Audi e ha da poco annunciato che, nei test preliminari, sono riusciti a recuperare oltre il 90% del cobalto e del nichel contenuti nelle batterie dell’Audi e-tron.

Renault, invece, con Connected Energy sta lavorando alla seconda vita delle batterie finalizzata a energy storage, per le rinnovabili. Lo testimonia, per esempio, il sistema di accumulo da 60 kW di potenza e 60 kWh di capacità di accumulo installato presso una centrale idroelettrica in Galles.

La stessa Renault ha contribuito a concretizzare un altro sviluppo: riutilizzare batterie per auto elettriche per dar vita ad altri progetti legati alla mobilità elettrica. La società Seine Alliance ha convertito una delle navi della sua flotta nella prima imbarcazione completamente elettrica progettata per navigare sulla Senna. Il risultato è frutto di una partnership tra il gruppo automotive francese e l’integratore Green Vision.

Riciclo batterie auto elettriche in Italia: l’attività di Cobat

In Italia sta lavorando sul tema già da qualche anno il consorzio Cobat, che si occupa di economia circolare, svolgendo attività di piattaforma nazionale per la raccolta di pile e accumulatori esausti, di rifiuti elettronici Raee e di pneumatici fuori uso.

Sulla gestione del fine vita degli accumulatori al litio, consapevole dei costi molto elevati per il trattamento e il riciclo, ha commissionato uno studio di fattibilità al CNR-Iccom di Firenze per individuare una tecnologia a costi sostenibili e a maggior risparmio energetico, ottimizzando al massimo il recupero.

Lo studio ha fornito “risultati particolarmente incoraggianti”, tanto da condurre Cobat alla decisione di affidare un altro studio al CNR-Itia di Milano, coordinato dal Politecnico di Milano, per progettare un “impianto di macinazione da cui ottenere la componente attiva degli accumulatori oggetto del trattamento idro-metallurgico definito da CNR-Iccom”, segnala il Consorzio in una nota.

Cobat e l’Istituto di Chimica dei Composti Organometallici del CNR hanno brevettato un processo per il recupero idrometallurgico della black mass (miscela di litio, manganese, cobalto e nickel) delle batterie al litio. Ad oggi è già stato trovato un partner industriale, che ha anche un brevetto a monte per il pre-trattamento meccanico e sono in fase di ottenimento le autorizzazioni per la sperimentazione pilota di un impianto, situato in Italia, con tecnologie di ultima generazione per il trattamento e il recupero degli accumulatori al litio.

Inoltre, Cobat sta già progettando la possibilità di rendere l’impianto pilota un centro polifunzionale per la gestione di tutte le chimiche delle batterie di nuova generazione, quindi non al piombo, e si sta studiando l’ipotesi di far partire una sperimentazione per la seconda vita delle batterie agli ioni di litio.

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