Riciclo efficiente delle batterie al litio: un nuovo processo

Rifiuti
Redazione
17 Aprile 2023
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Una delle sfide più importanti nei nuovi scenari di economia circolare è rappresentata dal riciclo del litio delle batterie.

Un grande risalto in questo ambito sta avendo una nuova metodologia messa a punto dal Karlsruhe Institute of Technology (KIT). Consente di recuperare fino al 70% del litio dagli accumulatori esausti senza alcun utilizzo di prodotti chimici inquinanti e corrosivi o elevate temperature di processo.

Il procedimento, spiegato in uno specifico articolo uscito su Nature Communications Chemistry, coniuga processi meccanici con reazioni chimiche. Consente un riciclo economico ed efficiente dal punto di vista energetico di qualsiasi tipologia di batterie al litio.

Universal and efficient extraction of lithium for lithium-ion battery recycling using mechanochemistry

Oggi le materie prime contenute nelle batterie che più agevolmente possono essere riciclate sono quelle catodiche, come nichel e cobalto, quelle del collettore di corrente, come rame ed alluminio. Ed altri componenti passivi come l’acciaio. Molto più costoso ed energivoro sino ad oggi è invece il riciclo del litio, davvero poco redditizio. Per questo, come sostengono i ricercatori del KIT, l’approccio meccanochimico è oggetto di sempre maggiori attenzioni. Si tratta di una tecnologia che induce reazioni chimiche tra materiali solidi, utilizzando forze meccaniche come la molatura, l’estrusione, il taglio o l’attrito. E funzionando nel riciclo di materiali preziosi da diversi rifiuti elettronici (RAEE).

“Questo metodo può essere utilizzato per recuperare il litio da materiali catodici di varie composizioni chimiche. E, quindi, per una vasta gamma di batterie agli ioni di litio disponibili in commercio”. Così Oleksandr Dolotko, primo autore dello studio uscito su Nature.

Nello specifico, il team di ricerca ha utilizzato l’alluminio come materiale riducente, cioè in condizione di cedere gli elettroni nella reazione meccanochimica. Si tratta di un materiale già contenuto nel catodo della batteria, non essendo così necessario l’utilizzo di sostanze aggiuntive. Ѐ per questo sufficiente triturare la batteria esausta, con il materiale di risulta che reagisce con l’alluminio formando composti metallici idrosolubili. Il litio viene recuperato sciogliendo questi composti in acqua e riscaldando successivamente l’acqua per farla evaporare. Dal momento che la reazione avviene a temperatura ambiente e senza incrementare la pressione, il metodo risulta così altamente efficiente energeticamente. Oltre ad avere un altro grande vantaggio nella sua semplicità, che secondo i ricercatori ne agevolerà l’utilizzo su scala industriale.

Foto di copertina: Oleksandr Dolotko, primo autore della pubblicazione (Foto: Amadeus Bramsiepe, KIT)