Gli analisti di Goldman Sachs
Volkswagen guida il progetto di ricerca su un processo di riciclo multiplo delle materie prime utilizzate per la produzione di batterie al litio
La produzione di batterie al litio per auto elettriche in Europa è solo uno degli ambiti su cui i Costruttori si stanno focalizzando, supportati anche da pacchetti di incentivi UE. L’approvvigionamento delle materie prime è il rovescio della medaglia che accompagnerà l’elettrificazione del parco circolante verso lo stop alle auto ICE dal 2035 in Europa. Per quella data molte aziende, tra cui produttori di batterie e di veicoli dovrebbero aver messo a punto un collaudato processo di riciclo e recupero delle batterie al litio. Volkswagen Group è una di queste e con il consorzio di ricerca HVBatCycle, sta lavorando allo sviluppo di un ciclo chiuso dei materiali. Ecco in cosa consiste.
RICERCA SUL RICICLO BATTERIE HVBATCYCLE E VOLKSWAGEN
Per utilizzare meno materiali provenienti da fonti primarie come miniere o saline, le materie prime essenziali devono essere recuperate più volte. Nel lavoro di ricerca del consorzio HVBatCycle, le celle della batteria già realizzate con materiale riciclato vengono nuovamente riciclate, con l’obiettivo di dimostrare come ciò non vada a intaccare la qualità del materiale. Chiudere il ciclo richiede complessi processi interconnessi. Questi devono essere coordinati tra loro per produrre materiali secondari selezionati e di alta qualità, nel rispetto dei massimi requisiti di sicurezza. Ciò è fondamentale anche perché il riciclo sia efficiente e sensato dal punto di vista non solo ecologico, ma anche di business, scalabilità ed efficienza economica.
RICICLO IDRO-METALLURGICO DELLE BATTERIE AL LITIO
Il progetto del consorzio si concentra sul percorso di riciclo meccanico-idrometallurgico, caratterizzato da un basso fabbisogno energetico e dalla possibilità di una distribuzione decentralizzata di alcuni processi in Europa. Ciò favorisce un’economia circolare locale e assicura materie prime strategicamente importanti, riducendo in modo significativo la dipendenza dell’Europa da altre regioni del mondo. Il progetto HVBatCycle mira a individuare processi efficienti e soluzioni innovative che garantiscano la creazione di una catena del valore end-to-end con un’elevata efficienza economica e che, allo stesso tempo, massimizzino il riciclo e l’efficienza energetica e riducano al minimo l’impatto ambientale.
SMONTAGGIO DELLE BATTERIE AL LITIO E RECUPERO DEL MATERIALE ATTIVO
Lo smontaggio delle batterie a fine vita è ampiamente automatizzato, fino ad arrivare alla cella o all’elettrodo. Ciò include anche la separazione del materiale attivo e dei film di supporto quasi senza perdite, nonché il recupero della grafite e dei componenti altamente volatili dell’elettrolita. Nel successivo trattamento idro-metallurgico della “polvere nera” – costituita da grafite e metalli della batteria – per cui si utilizzano acqua e solventi chimici, l’attenzione è rivolta all’estrazione precoce e selettiva del litio in forma solubile, alla precipitazione e alla raffinazione dei metalli contenuti come concentrato di idrossido misto. A questo punto, in relazione alla rinnovata sintesi di materiale attivo catodico, si studierà se la separazione dei composti metallici sia davvero necessaria per produrre nuovo materiale catodico ad alte prestazioni. Il lavoro di ricerca sulla lavorazione dell’elettrolita e della grafite è volto a dimostrare, attraverso lo sviluppo di processi adeguati, che anche importanti componenti dell’elettrolita e la grafite possono essere lavorati in modo efficiente e riutilizzati, con una qualità adatta alle batterie nella produzione di celle.