Come funziona lo smaltimento e il riciclo delle batterie

Uno dei grandi problemi dell'eco-futuro automobilistico è la realizzazione di batterie sempre più performanti.
Ma non è da meno il rebus del loro smaltimento a fine ciclo. In che modo avviene?

'obiettivo dei costruttori è avviare un processo circolare in cui oltre il 90% dei componenti di una batteria possa essere riciclato. E strutture dedicate sono già al lavoro nelle aziende più orientate al futuro, come ha spiegato Thomas Tiedje, responsabile della pianificazione tecnica di Volkswagen Group Components.

Le batterie destinate al riciclo sono esclusivamente quelle che non possono essere utilizzate in altri modi. Quando vengono smontate dai veicoli giunti al termine del loro ciclo di vita, la loro efficienza viene infatti verificata e, se sono ancora in buone condizioni, possono essere destinate a una seconda vita in sistemi mobili di accumulo di energia, come le stazioni flessibili di ricarica rapida o i robot di ricarica.

ll processo di riciclo del litio utilizzato nello stabilimento Vw di Salzgitter si chiama LithoRec. Il Gruppo tedesco ha iniziato a svilupparlo tra il 2009 e il 2011: tutto è partito dall'idea di una dottoranda in geologia che ha indagato sulle fonti da cui potevano essere recuperati, per un successivo riutilizzo, metalli come litio, cobalto, acciaio e alluminio nell'industria automobilistica. All'epoca sembrava un argomento poco attuale, oggi è un tema primario.
La cella è l'unità più piccola che compone un pacco batteria ed è quella che immagazzina e rilascia l'energia. Al suo interno l'energia elettrica viene convertita in energia chimica in fase di carica, mentre in fase di scarica avviene il contrario. I componenti principali sono due elettrodi – l'anodo e il catodo - divisi da un separatore permeabile agli ioni di litio. Un liquido conduttivo che si chiama elettrolita circonda entrambi. Durante la carica, gli ioni di litio migrano dal catodo verso l'anodo e trasferiscono gli elettroni al catodo. Nel processo passano attraverso il separatore e raccolgono elettroni all'anodo.
Durante la scarica, gli ioni di litio migrano indietro verso il catodo e la corrente scaricata può essere utilizzata per fornire energia. In un pacco batteria le celle sono interconnesse per formare un modulo e diversi moduli interconnessi formano l'intero sistema.
Come avviene lo smaltimento? Le batterie venivano generalmente riciclate fondendole negli altiforni. Volkswagen (come altri costruttori) sfrutta invece un processo meccanico. La batteria viene prima scaricata e smontata, poi le parti come l'involucro esterno in alluminio, i cavi di rame e la plastica vengono recuperati e reinseriti subito nel ciclo produttivo.

A questo punto i moduli vengono pressati in un ambiente protetto e l'elettrolita liquido che fuoriesce li trasforma in una massa umida, il granulato. Questo viene essiccato, passato attraverso vari setacci e un nastro magnetico, diventando sempre più sottile. Alla fine, viene prodotta la cosiddetta "polvere nera", che contiene grafite, litio, manganese, cobalto e nichel. Un'azienda specializzata nel settore chimico separa quindi i singoli componenti utilizzando acqua e solventi. In questo modo possono essere utilizzati per la costruzione di catodi di nuove batterie, senza perdere qualità rispetto allo stesso materiale utilizzato per la prima volta. Un grande contributo ambientale: per la produzione di una batteria da 62 kWh, utilizzando catodi realizzati con materiale riciclato ed elettricità proveniente da fonti rinnovabili, si risparmiano circa 1,3 tonnellate di CO2.