La polvere nera che può cambiare il futuro delle batterie EV

Il pretrattamento stabilisce qualità e quantità della black mass, influenzando la resa degli impianti che recuperano litio e nichel

Foto di: Motor1 Italia visual (AI-assisted)

Eleonora Lilli

Di: Eleonora Lilli

8 set alle 07:00

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Prima che il litio di una batteria esausta torni utile, serve una fase che decide costi e quantità di metalli recuperati: il pretrattamento. Scarica, smontaggio, selezione e triturazione determinano quanta materia prima torna in circolo e con quale spesa per chi ricicla.

Il progetto tedesco SHERLOCK, attivo dal 2026, punta a standardizzare la qualità del black mass, cioè la polvere nera ricca di metalli critici che esce da questa fase. Per la filiera auto significa impianti di riciclo più prevedibili e batterie rigenerate più affidabili per flotte e grandi utilizzatori di veicoli elettrici.

Tecnologie di pretrattamento nel riciclo delle batterie agli ioni di litio

Ogni processo comincia con la scarica completa della batteria, passaggio necessario per evitare cortocircuiti e incendi nelle fasi successive. Segue lo smontaggio, sempre più spesso automatizzato con bracci robotizzati che separano moduli e pacchi, riducono i tempi di lavorazione e limitano i rischi per chi lavora in impianto.

Dopo lo smontaggio arriva la selezione dei materiali, che isola involucri, elettronica di controllo e celle attive. Solo a quel punto si passa alla triturazione: le celle vengono rotte meccanicamente e rilasciano il black mass, operazione che in atmosfera controllata riduce le perdite di litio per ossidazione e migliora la resa delle fasi successive.

Una panoramica di un avanzato impianto di riciclaggio di batterie per veicoli elettrici, che illustra l'intero processo, dal disassemblaggio robotico al recupero dei materiali preziosi.

Foto di: Motor1 Italia visual (AI-assisted)

Le tre principali rotte di recupero, pirometallurgia, idrometallurgia e rigenerazione diretta, dipendono tutte dalla qualità di questo materiale in ingresso. I processi idrometallurgici, cioè quelli che separano i metalli con soluzioni chimiche, possono arrivare a recuperi molto elevati, spesso oltre il 90% per litio, cobalto e nichel, ma richiedono black mass pulito e ben caratterizzato per contenere consumo di reagenti e trattamento delle acque reflue.

Dal pretrattamento al black mass: cosa cambia per la filiera auto elettrica

Il problema oggi è che il black mass prodotto da impianti diversi non è facilmente confrontabile: composizione, umidità e residui metallici variano da lotto a lotto. SHERLOCK vuole definire classi di qualità condivise da proporre agli enti di normazione DIN e ISO, valutando come le impurità cambiano l’efficienza del riciclo diretto e idrometallurgico, così da rendere il materiale più scambiabile tra impianti.

Sul fronte industriale i progetti dedicati crescono in più aree del mondo. In Giappone Sumitomo Metal Mining, grande gruppo metallurgico, ha deciso di costruire nella prefettura di Ehime due impianti di riciclo con capacità obiettivo di circa 10.000 tonnellate di celle l’anno, mentre in India Gravita, società specializzata nel recupero di metalli, ha messo in funzione a Mundra un impianto pilota da 6.000 tonnellate con piani di crescita su più flussi di materiali.

Analisi di laboratorio per la caratterizzazione e standardizzazione della black mass, affiancata dai nuovi impianti industriali di riciclaggio delle batterie sviluppati su scala globale.

Foto di: Motor1 Italia visual (AI-assisted)

A Yantai, in Cina, è in costruzione una linea da 65.000 tonnellate l’anno che integra smontaggio, triturazione e selezione prima dell’estrazione idrometallurgica, a conferma di quanto il riciclo delle batterie stia diventando un settore industriale a sé.

Il Regolamento UE 2023/1542 sulle batterie, già in vigore, impone dal 18 agosto 2028 l’obbligo per i produttori di dichiarare la quota di cobalto, litio, nichel e piombo riciclati impiegati nelle nuove batterie per veicoli elettrici.

Dal 18 agosto 2031 scatteranno le prime soglie minime obbligatorie di contenuto riciclato, pari al 16% per il cobalto, all’85% per il piombo, al 6% per il litio e al 6% per il nichel, che dal 2036 saliranno rispettivamente al 26%, 85%, 12% e 15%: senza un pretrattamento capace di produrre black mass di qualità costante, rispettare quei numeri rischia di diventare più complesso e costoso per l’intera filiera.