12 gennaio 2023
Il 1° febbraio 2023 i team di ricerca dell’Istituto Leibniz per i nuovi materiali (INM), dell’Istituto Fraunhofer per la ricerca sui silicati (ISC) e dell’Università Friedrich Alexander (FAU) hanno lanciato il progetto Adrecbat che prevede il riciclaggio delle batterie agli ioni di litio non a fine vita, ma già al momento della progettazione del prodotto. L’obiettivo è quello di differenziare i componenti delle batterie tra loro in modo tale da rendere possibile il riciclaggio di una singola varietà.
Attualmente il settore della della tecnologia delle batterie agli ioni di litio è in forte espansione. Secondo l’associazione europea per la mobilità “Transport and Environment”, per i prossimi 10 anni sono stati previsti più di 40 progetti di fabbriche di batterie in Europa. Per garantirne la sostenibilità occorre al stesso tempo svilupparela ricerca su un riciclaggio efficiente dei materiali che compongono le batterie e sul loro ritorno quasi completo al ciclo delle materie prime nel più breve tempo possibile. Ciò riguarda non solo i componenti che accumulano energia ma anche gli elettrodi, l’incapsulamento e l’alloggiamento. L’approccio dei team di ricerca è quello di progettare le batterie agli ioni di litio su più livelli, in modo tale che i materiali utilizzati possano essere facilmente separati tra loro alla fine della vita della batteria e riciclati singolarmente. A tal fine, i partner stanno studiando i punti chiave rilevanti per il riciclaggio in cui i materiali si mantengono insieme saldamente durante la vita delle batterie, ma possono essere facilmente separati l’uno dall’altro alla fine della loro vita.
I punti rilevanti per il riciclaggio sono, ad esempio, la cucitura di tenuta della pellicola del sacchetto, l’interfaccia tra il collettore di corrente e l’elettrodo e l’interfaccia tra il materiale attivo e il catodo. Una volta esaurita la batteria, le reazioni di separazione sono innescate in modo specifico da variazioni del campo magnetico esterno, della temperatura o del valore del pH, a seconda delle proprietà dei materiali di innesco utilizzati. I singoli componenti ora presenti possono essere reimmessi nel ciclo di produzione. Gli additivi di innesco devono essere flessibili e, se possibile, possono essere integrati indipendentemente dal tipo di batteria, in modo che i produttori di batterie agli ioni di litio possano equipaggiare i loro prodotti con gli additivi e migliorarne la riciclabilità. Il prerequisito è che gli additivi rimangano praticamente invisibili nella batteria e non ne compromettano in alcun modo la funzionalità. L’obiettivo è quello di aumentare l’efficienza e quindi l’economicità del riciclaggio rispetto agli attuali processi pirometallurgici e idrometallurgici, in cui le batterie dismesse vengono triturate interamente senza alcun passaggio intermedio.