Riciclare le batterie agli ioni di litio è tanto complesso quanto necessario. Passaggio inevitabile per la creazione di un sistema di mobilità che sia davvero sostenibile, richiede processi industriali complicati e anche costosi.
Un team di ricercatori dell’Istituto di Chimica dell’Accademia Cinese delle Scienze e dell’Università dell’Accademia Cinese delle Scienze (ICCAS e UCAS) ha sviluppato un metodo alternativo che consente di aggirare buona parte dei problemi legati proprio al recupero del litio da batterie arrivate a fine vita.
Un po’ di teoria
La maggior parte di quelli attuali ha come obiettivo estrarre il litio dal catodo, che è l’elettrodo in cui il litio è presente in maggiore quantità, e questo porta con sé una serie di problemi legati alla presenza di altri materiali dai quali il litio deve essere separato.
Estrarre litio dall’anodo, che è principalmente composto da grafite, è invece relativamente più semplice. Può addirittura essere realizzato senza scaricare del tutto la batteria. Però, il processo è altamente infiammabile e può portare anche a esplosioni di portata rilevante. Torniamo alla scoperta cinese.
Uno scienziato impegnato nell'analisi di un anodo per batterie agli ioni di litio
La filiera si accorcia, in sicurezza
Il lavoro svolto dagli scienziati cinesi, pubblicato sulla rivista Angewandte Chemie, sfrutta le proprietà di soluzioni organiche aprotiche per recuperare il litio dall’anodo in modo efficiente. Le sostanze aprotiche hanno la caratteristica di non rilasciare ioni di idrogeno e, quindi, evitano la formazione di idrogeno gassoso. Questo consente di effettuare il recupero del litio in condizioni di maggiore sicurezza, senza il rischio di incendi.
Le soluzioni adottate, inoltre, sono costituite da un idrocarburo policiclico aromatico (IPA) e da un etere, usato proprio come solvente. L’IPA può assorbire gli ioni di litio caricati positivamente dall’anodo di grafite e può farlo in modo controllato e molto più efficiente. Anche perché non solo riduce gli sprechi, ma consente di utilizzare anche le soluzioni litio-IPA derivanti direttamente come reagenti per aggiungere litio “fresco” a catodi esausti, andando a rigenerarli.
Considerando infine che il materiale formato dagli idrocarburi policiclici aromatici può essere modificato in base allo specifico scopo per cui verrà utilizzato, questa scoperta accorcerà sensibilmente il processo che dal recupero del litio da una batteria a fine vita porterà alla nascita di una batteria nuova. La Cina, quindi, dopo aver conquistato il primato nella produzione delle batterie, ora sembra volersi affermare anche sul tema del riciclo.
A proposito di riciclo delle batterie
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