Elettrificazione: Opportunità e ostacoli per il riciclo delle batterie

Il mondo sta vivendo una profonda transizione energetica. I produttori industriali di tutto il mondo stanno sostituendo i combustibili a combustione con l'elettricità, in linea con le ambizioni globali di decarbonizzazione dell'approvvigionamento energetico e di miglioramento della produttività energetica. Se attualmente solo il 20% dell'energia consumata nel settore industriale è elettrica, secondo le ultime proiezioni di McKinsey questa cifra potrebbe raggiungere il 50% utilizzando le tecnologie oggi disponibili.

Secondo l'ultimo rapporto di Grand View Research, a fronte di una domanda crescente, il mercato globale delle batterie industriali dovrebbe registrare un tasso di crescita annuale del 6% dal 2020 al 2027. Sebbene attualmente le batterie al piombo-acido rimangano il tipo di batteria dominante, con oltre il 47% della quota di mercato, la domanda di batterie agli ioni di litio è in aumento, in quanto diventa un'opzione più commerciale e si prevede un tasso di crescita annuale del 15,70% nel periodo di previsione.

Ma se guardiamo a un mondo in cui il settore industriale diventa sempre più elettrificato, un problema incombe: come gestiremo l'enorme volume di rifiuti di batterie?

Se lasciate in una discarica, sia le batterie al piombo che quelle agli ioni di litio possono potenzialmente rilasciare materiali tossici nell'area circostante, causando gravi danni sia alle persone che all'ambiente. Lo stesso vale per il cosiddetto "riciclaggio da cortile", una pratica estremamente pericolosa e dannosa di riciclaggio non regolamentato da parte di privati o aziende non qualificate, che ha provocato casi di contaminazione da piombo in tutto il mondo.

It’s an issue that global health and development organisations are all too aware of, with lead-acid batteries being labelled one of the world’s worst pollution problems by NGOs Pure Earth and Green Cross Switzerland in 2016.

In Grecia, dove Sunlight ha la sua sede, la situazione era, fino a poco tempo fa, particolarmente disastrosa. Quattro anni fa, solo il 51% delle batterie usate di scarto veniva riciclato o raccolto legalmente, rispetto alla media europea del 95%, e si sospettava che il restante 49% fosse smaltito o riciclato illegalmente, contribuendo alla contaminazione ambientale da piombo.

La risposta di Sunlight è stata la creazione di un proprio impianto di riciclaggio certificato EMAS per le batterie al piombo acido nel 2014, che ci ha permesso di adottare il modello di economia circolare.

Grazie a strutture come questa, i produttori di fiducia sono in grado di riciclare fino al 95% delle batterie al piombo. In questo modo non solo si ottiene un'integrazione verticale della fornitura di piombo, ma si ottiene anche un migliore controllo sulla composizione e sulla qualità delle leghe di piombo. Oltre a garantire un migliore controllo sulle tempistiche di consegna del piombo necessario per produrre nuove batterie, il riciclaggio interno comporta anche un vantaggio economico: la riduzione dei costi di importazione del piombo necessario per la produzione di nuove batterie.

Grazie a questo modello di economia circolare, produciamo il 60% del fabbisogno della nostra unità produttiva in piombo. Tuttavia, una maggiore domanda significa che altri produttori devono seguire l'esempio, in particolare nell'Asia-Pacifico, dove si sviluppa gran parte dell'offerta globale di batterie industriali.

Mentre strutture come questa stanno aprendo la strada al riciclaggio delle batterie al piombo, strutture così sofisticate per il riciclaggio degli ioni di litio rimangono scarse. Così, mentre attualmente l'innovazione consente di riciclare fino al 95% di una batteria al piombo, per il litio questa cifra è inferiore al 50%.

Essendo una tecnologia commerciale relativamente nuova, la chimica, la forma e il design delle batterie al litio variano enormemente da un produttore all'altro. Per questo motivo, per poterle riciclare in modo efficiente, è necessario smontarle e separare i flussi di rifiuti che ne derivano, ma al momento non esiste ancora un modo per riciclare l'elettrodo.

Sebbene le università e i centri di ricerca siano ancora agli inizi della ricerca di una soluzione per il riciclaggio dell'intera batteria al litio, ci sono ancora motivi di ottimismo per quanto riguarda il riutilizzo di questo materiale. Quando una batteria agli ioni di litio raggiunge la fine della sua vita, conserva ancora circa l'80% della sua carica, che può essere utilizzata per alimentare un'altra batteria.

Ma con la quantità totale di batterie agli ioni di litio che dovrebbe raggiungere i 7,8 milioni di tonnellate all'anno entro il 2040, secondo un rapporto di IDTechEx, si prevede che l'offerta globale di batterie a fine vita supererà la loro domanda nelle applicazioni di seconda vita.

Allo stesso modo, non tutte le batterie agli ioni di litio saranno riutilizzabili. Quelle danneggiate, ad esempio, dovranno essere riciclate immediatamente. E naturalmente le batterie finiscono per morire definitivamente. Pertanto, è necessario un approccio lungimirante al riciclaggio per garantire una gestione efficiente dei rifiuti a lungo termine.

La pandemia ha generato maggiori stimoli da parte dei governi di tutto il mondo per ricostruire le economie attraverso l'investimento in aziende e posti di lavoro verdi. Quindi, se vogliamo davvero che questo diventi realtà, dobbiamo dare priorità al riciclo sostenibile delle batterie su scala globale, iniziando dal fatto che i produttori di batterie si assumono la responsabilità di gestire i rifiuti creati dai loro prodotti, sia attraverso il riciclo che il riutilizzo dei materiali.

Fonte: https://www.batterypoweronline.com/news/electrification-opportunities-and-obstacles-for-battery-recycling/