Un po’ tutte le batterie, comprese quelle agli ioni di litio, non sono convenienti da riciclare. Come la plastica sono materiali economici, al contrario dei metodi per recuperarli.
Tuttavia, il nuovo processo sviluppato dagli ingegneri dell‘Università della California a San Diego potrebbe rendere più economico riciclare le batterie agli ioni di litio. Si tratta di un processo più rispettoso dell’ambiente rispetto ai metodi odierni, con l’utilizzo di ingredienti più ecologici, un consumo di energia dall’80 al 90% in meno e con l’emissione di circa il 75% in meno di gas serra.
Funziona bene con i catodi a base di fosfato di ferro e litio
Il processo funziona particolarmente bene su catodi a base di fosfato di ferro e litio (LFP). Le batterie realizzate con catodi LFP sono più economiche di altre batterie agli ioni di litio perché non utilizzano metalli costosi come il cobalto o il nichel. Inoltre, hanno una durata maggiore e sono più sicure. Di solito, vengono utilizzate negli utensili elettrici, negli autobus elettrici e nelle reti energetiche, ma sono anche le batterie della Tesla Model 3.
Il nuovo processo di riciclaggio funziona a basse temperature (da 60 a 80 gradi centigradi) e a pressione ambiente. Ciò lo rende meno vorace di energia rispetto ad altri metodi. Inoltre, le sostanze chimiche che utilizza (sale di litio, azoto, acqua e acido citrico) sono poco costose e benigne.
L’intero processo di rigenerazione funziona in condizioni molto sicure, quindi non servono misure di sicurezza o attrezzature speciali. Tutti fattori che lo rendono a basso costo.
Catodi esausti riportati a nuovo
Ma vediamo in sintesi cosa hanno fatto i ricercatori. Dapprima hanno preso delle celle LFP commerciali che avevano perso metà della loro capacità di accumulo di energia. Poi hanno smontato le celle, raccolto le polveri catodiche e messe a bagno in una soluzione contenente sale di litio e acido citrico. Quindi hanno lavato la soluzione con acqua, asciugato e riscaldato le polveri.
A questo punto hanno creato nuovi catodi dalle polveri e li hanno testati, sia in celle a bottone che in celle a sacchetto. Le loro prestazioni elettrochimiche, la composizione chimica e la struttura sono state completamente riportate al loro stato originale.
Adesso, saranno necessari ulteriori studi per la logistica della raccolta, del trasporto e della movimentazione di grandi quantità di batterie. Alla fine, questo nuovo processo di riciclaggio potrà venire adottato su scala commerciale.
L’intero lavoro dei ricercatori californiani è appena stato pubblicato su Joule.
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