La transizione delle batterie in Europa richiede nuovi approcci alla lavorazione dei materiali
Avviato il progetto UE USE-G: purificazione della grafite a base di cloro per batterie più sostenibili
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Come può l'Europa produrre grafite per le batterie agli ioni di litio in modo più pulito, con un minor dispendio di energia e meno dipendente da catene di approvvigionamento extraeuropee, utilizzando al contempo più materiale riciclato? In un nuovo progetto congiunto, partner dell'industria e della ricerca stanno sviluppando nuove tecnologie per la lavorazione della grafite naturale e riciclata lungo l'intera catena di processo. L'Università Friedrich Schiller di Jena è responsabile dello sviluppo e della valutazione sistematica di un nuovo processo di purificazione che utilizza il cloro gassoso come alternativa potenzialmente più ecologica ai processi consolidati.
Il chimico Prof. Dr. Martin Oschatz è a capo del progetto presso l'Università di Jena.
Anne Günther (University of Jena)
Il progetto, intitolato "USE-G: Environmentally Friendly and Safe Graphite Extraction for Europe's Battery Industry", ha un budget totale di 1,7 milioni di euro ed è finanziato principalmente dal Ministero federale tedesco per gli Affari economici e l'energia. Il finanziamento avrà una durata di tre anni.
La transizione delle batterie in Europa richiede nuovi approcci alla lavorazione dei materiali
La grafite è un componente chiave delle batterie agli ioni di litio e rappresenta una percentuale significativa dei materiali attivi nell'anodo. Per la trasformazione industriale in materiale per batterie, in particolare per la purificazione, il rivestimento e la formatura, l'Europa è stata finora fortemente dipendente da tecnologie e catene di approvvigionamento non europee. L'USE-G mira a risolvere questo problema e a dimostrare un percorso di lavorazione controllato dall'Europa che non richiede sostanze chimiche particolarmente problematiche, riduce il consumo energetico e integra in modo più efficace i flussi di riciclaggio.
L'Università di Jena sviluppa un processo di purificazione che utilizza il cloro gassoso
Nel progetto, l'Università di Jena è alla guida del lavoro di purificazione della grafite a base di cloro a temperature elevate. L'obiettivo è testare un metodo che possa essere considerato un'alternativa più pulita alla purificazione con acido fluoridrico e che, allo stesso tempo, sia meno dispendioso in termini di energia rispetto ai processi ad alta temperatura utilizzati in alcuni settori dell'industria. Sebbene gli approcci di purificazione basati sul cloro siano stati sperimentati in altre applicazioni, il loro potenziale per i flussi di grafite naturale e riciclata non è stato ancora pienamente esplorato. Il progetto valuterà quindi per la prima volta in modo sistematico la tecnologia per entrambe le fonti di materiale.
"Il nostro obiettivo è esplorare la purificazione del cloro gassoso a temperature elevate come alternativa più pulita all'acido fluoridrico e come opzione a minor consumo energetico rispetto alla purificazione termica. Questa ricerca potrebbe aprire all'Europa nuove strade per ridurre l'impatto ambientale senza compromettere la qualità dei materiali", afferma il dott. Martin Oschatz, professore presso il Centro di Chimica dell'Energia e dell'Ambiente dell'Università Friedrich Schiller di Jena.
Rafforzare il riciclaggio: La grafite da "massa nera" di nuovo in circolo
Parallelamente allo sviluppo del processo di purificazione, il partner industriale H.C. Starck Tungsten GmbH sta lavorando al recupero della grafite dalla cosiddetta "massa nera" prodotta nella catena di riciclaggio delle batterie. Sebbene la grafite rappresenti una parte significativa della massa nera, finora non è stata quasi mai riutilizzata. L'obiettivo del progetto è quello di trattare la grafite, che spesso va persa nei processi convenzionali, e di reimmetterla in futuro nella catena di fornitura, contribuendo così a una vera economia circolare.
Un'altra azienda coinvolta, Rain Carbon Germany GmbH, sta sviluppando nuovi materiali di rivestimento in carbonio più sostenibili e i relativi processi per migliorare le prestazioni elettrochimiche degli anodi di grafite e ridurre l'impronta ecologica della produzione.
Dalla grafite naturale e riciclata al prossimo materiale anodico europeo
L'azienda canadese Northern Graphite fornirà il materiale di grafite naturale ed è responsabile, tra l'altro, della macinazione, della sagomatura e dei test sulle batterie nell'ambito del progetto. Nel corso del progetto, la grafite naturale e quella riciclata saranno inizialmente lavorate separatamente per determinare i livelli di base per la purezza e le prestazioni. In una fase successiva, i partner esamineranno se entrambi i flussi possono essere mescolati per formare un materiale anodico unificato, con l'obiettivo di creare un prodotto europeo che possa essere qualificato dai produttori di celle e batterie in futuro. Tutte le attività si svolgeranno in Germania presso le sedi dei rispettivi partner.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
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