Riciclaggio diretto: la risposta dell'Europa al dominio della Cina nel settore dei materiali grezzi
Come ReUse rende sostenibili i sistemi di stoccaggio domestico
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Per ridurre la dipendenza dall'aumento dei prezzi dell'elettricità, le famiglie tedesche si rivolgono sempre più spesso a sistemi di accumulo a batteria stazionari combinati con impianti fotovoltaici. Questi sistemi forniscono energia solare 24 ore su 24, alleggerendo il carico sulle reti elettriche. Ma cosa succederà tra dieci o quindici anni, quando questi sistemi di accumulo raggiungeranno la fine della loro vita utile? La risposta è il riciclaggio diretto.
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Oggi, la maggior parte dei sistemi di accumulo a batteria stazionari si basa sulla tecnologia agli ioni di litio, principalmente sulle celle al litio ferro fosfato (LFP). Sono considerate sicure e durevoli e non richiedono materie prime critiche come cobalto e nichel. Tuttavia, utilizzano materiali preziosi come il litio, il rame e la grafite, e proprio qui sta la sfida. Circa il 70% della grafite mondiale proviene dalla Cina e la domanda continua ad aumentare. Dal 2025 sono state introdotte ulteriori restrizioni alle esportazioni di grafite, materiali per catodi LFP e loro precursori. Le aziende devono richiedere permessi, ritardando le consegne e facendo salire i prezzi.
Indipendenza grazie al riciclo intelligente delle batterie
La buona notizia per l'Europa è che le strategie di riciclaggio esistenti possono ridurre questa dipendenza. Entro il 2030, milioni di tonnellate di batterie provenienti da veicoli elettrici e sistemi di accumulo stazionari si accumuleranno in Europa e rappresenteranno un'enorme opportunità: attraverso un riciclo intelligente, possono diventare una preziosa fonte di materie prime per il futuro. I processi di riciclaggio tradizionali, come la pirometallurgia e l'idrometallurgia, richiedono molta energia e sono particolarmente adatti per le batterie con un'alta percentuale di materiali preziosi come nichel, manganese e cobalto (NMC). Tuttavia, sono spesso meno interessanti per le batterie al litio e ferro fosfato (LFP), ampiamente utilizzate, che hanno un valore materiale significativamente inferiore. Ciò richiede soluzioni efficienti, sostenibili ed economiche.
Dai rifiuti alla fonte di materie prime: risparmio energetico e di CO₂
Il progetto UE ReUse riprende i processi tradizionali di riciclaggio delle LFP. Invece di convertire i materiali delle vecchie batterie in prodotti intermedi come i sali metallici, ReUse persegue un approccio innovativo: attraverso il riciclaggio diretto, i materiali delle batterie - compresi quelli del catodo e dell'anodo - vengono separati e conservati nella loro struttura originale. Ciò consente di riutilizzarli direttamente in nuove batterie. In questo modo non solo si risparmia energia e si riducono le emissioni di CO₂, ma si preserva anche la funzionalità del materiale. Un ulteriore vantaggio è che elimina la necessità di una nuova e costosa produzione di materiale attivo - un punto cruciale, dato che in Europa non ci sono quasi produttori di materiale attivo, la maggior parte si trova in Asia. ReUse consente quindi all'Europa di garantire la propria indipendenza strategica. Le batterie stanno guidando la transizione energetica e ReUse garantisce che diventino un'opportunità per un futuro sostenibile anziché un peso.
IA, robotica e solventi verdi: nuove tecnologie nel processo di riciclaggio
Il progetto è sostenuto da un consorzio di 13 partner della ricerca e dell'industria di sette Paesi europei ed è coordinato dal Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC di Würzburg. L'obiettivo è sviluppare processi automatizzati per lo smontaggio, la separazione e la selezione dei materiali, il ritrattamento e la reintegrazione. Questi includono lo smistamento supportato dall'intelligenza artificiale, processi di scarico ottimizzati, smontaggio assistito da robot e separazione precisa degli elettrodi senza danneggiare i materiali funzionali. Per la rimozione degli agenti leganti si utilizzano processi innovativi, come l'uso di CO₂ "supercritica". Poiché questo è considerato un solvente "verde", consente un'estrazione efficiente e rispettosa dell'ambiente. Dopo una fase di rigenerazione, queste tecnologie consentono di riutilizzare i materiali attivi direttamente in nuove batterie. Ciò consente di risparmiare energia, ridurre i costi e rendere il riciclaggio economicamente interessante.
Vantaggi per i consumatori e la sicurezza dell'approvvigionamento
Per i consumatori, questo significa che lo stoccaggio delle batterie non solo contribuirà alla transizione energetica, ma diventerà anche parte di un'economia circolare in crescita. Ogni unità di stoccaggio installata oggi diventerà una fonte di materie prime per il domani. Ciò aumenterà la sicurezza dell'approvvigionamento a lungo termine e ridurrà la dipendenza dalle importazioni. Tuttavia, per sfruttare queste risorse, l'industria delle batterie deve adattarsi a nuovi processi di riciclaggio. Il riciclaggio diretto, come sviluppato nel progetto UE ReUse, sta diventando la chiave per ridurre i costi, diminuire le emissioni di CO₂ e mantenere la qualità dei materiali. Le aziende dovranno investire in metodi di smontaggio e ritrattamento automatizzati per rimanere competitive. Allo stesso tempo, nel settore del riciclaggio stanno emergendo nuove opportunità commerciali e occupazionali. Visti i rischi geopolitici, come le attuali e future restrizioni alle esportazioni cinesi, la capacità di recuperare i materiali delle batterie in modo efficiente sta diventando un vantaggio strategico per l'Europa. In breve, i consumatori potranno beneficiare di prezzi più stabili e di prodotti sostenibili, mentre l'industria sta affrontando un profondo cambiamento verso un'economia circolare realmente sostenibile.
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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