Esistono diversi tipi di batterie per l’accumulo di energia, per veicoli elettrici e altri prodotti. La grande sfida della transizione energetica è trovare le soluzioni più circolari, sostenibili e meno costose, da cui poi si possano recuperare le materie prime critiche. Tra nuovi processi brevettati e innovative tecnologie di riciclo, la ricerca in questo campo sta raccogliendo idee promettenti e i fondi che servono ad implementarle. La startup Deeptech NEU Battery Materials ha raccolto un totale di 800mila dollari dal fondo di investimento Momentum Venture Capital per costruire a Singapore un impianto pilota in grado di recuperare il litio dalle batterie usate.
Prima di addentrarsi nelle specifiche del processo è importante ricordare che le batterie al litio sono solo uno dei tipi di batterie ricaricabili presenti sul mercato. Sono composte da celle in cui gli ioni di litio si spostano da un elettrodo negativo a uno positivo durante le fasi di scarica e ricarica. Nella famiglia delle batterie al litio rientrano quelle al litio ferro fosfato, batterie in genere dal costo contenuto, con un ciclo di vita lungo e una bassa tossicità.

Il processo di riciclo che recupera il litio dalle batterie usate

L’innovativo processo di riciclo di NEU Battery Materials, brevettato dal co-fondatore della startup Wang Qing, consiste inizialmente nello scaricare e smontare le batterie. Poi una serie di procedure di frantumazione riducono e smistano i componenti chiave della batteria. I resti, chiamati "black mass" (massa nera), entrano quindi nel processo di riciclo elettrochimico. “Dopo 20 anni di ricerche sul campo credo di poter affermare che il riciclo elettrochimico delle batterie sia il futuro e sia destinato a sostituire l'idrometallurgia e la pirometallurgia – ha dichiarato Wang Qing - Per la prima volta è stato dimostrato che è possibile riciclare il litio dal tipo di batteria più economico, quello al litio ferro fosfato”.
La massa nera viene immessa in un serbatoio del reattore anodico, riempito con una miscela di sostanze chimiche. Queste sostanze chimiche, reagendo con la massa nera, permettono l’estrazione del litio. A differenza dei tradizionali metodi di riciclo delle batterie, questo mix brevettato di sostanze chimiche non include acidi aggressivi. Inoltre le sostanze chimiche sono riutilizzabili in cicli multipli, riducendo significativamente i livelli di inquinamento dovuti al processo.
La soluzione quindi viene fatta circolare tra il serbatoio e l'elettrolizzatore. Successivamente il serbatoio viene riempito con acqua, che reagendo con il litio, forma idrossido di litio acquoso. Infine l'idrossido di litio viene essiccato in una polvere che può essere venduta ai produttori di batterie. L’impianto pilota - dichiara la start up - sarà in grado di processare circa 150 tonnellate di batterie al litio ogni anno.
“La domanda di batterie al litio è alta e continuerà ad aumentare drasticamente man mano che i veicoli elettrici diventeranno mainstream - ha dichiarato Bryan Oh, CEO e co-fondatore di NEU Battery Materials - Tuttavia, l'estrazione del litio utilizzato nelle batterie non è un processo sostenibile. Con questo progetto pilota vogliamo portare sul mercato un metodo che recuperi il litio in modo più pulito e sostenibile”.

Immagine: Shutterstock