Dal caffè alle batterie: in arrivo una nuova tecnica di riciclo

Grazie all'incontro tra la ricerca scientifica e l'industria del caffè, è in arrivo una nuova tecnica per il riciclo delle batterie al litio. Sebbene il mercato della mobilità elettrica abbia tra i suoi obiettivi quello di ridurre significativamente le emissioni di CO2, dall’altra parte lo smaltimento delle batterie desta preoccupazione. Il problema è al centro della ricerca dell’università di Toronto, dove la professoressa Gisele Azimi sta portando avanti lo studio di un processo alternativo per il riciclaggio degli accumulatori.

È vero che le batterie, la cui aspettativa media di vita varia dai 10 ai 20 anni, possono continuare ad essere utilizzate in apparecchiature meno performanti, ma arriva sempre il momento in cui l’accumulo di energia nelle celle diventa troppo basso, e devono essere smaltite.

"Stiamo per arrivare al momento in cui molte batterie agli ioni di litio raggiungeranno la fine del loro ciclo di vita, sebbene siano ancora molto ricche di elementi di interesse", dichiara la ricercatrice Azimi, professoressa di ingegneria chimica e chimica applicata. "Recuperare metalli come litio, cobalto, nichel e manganese dalle vecchie batterie, permetterà anche di contenere i costi delle nuove"

I processi tradizionali attualmente in uso per il recupero di metalli e terre rare, sono principalmente due: l’idrometallurgia e la pirometallurgia. Questi procedimenti richiedono un grande dispendio di energia elettrica, ma non solo: la idrometallurgia (dal latino hydra, acqua) utilizza acidi e basi creando acque reflue che devono essere trattate prima di essere smaltite, mentre la pirometallurgia (dal latino pyro, fuoco) produce emissioni di gas serra.

Ecco allora la brillante idea dei ricercatori: applicare alle batterie lo stesso processo utilizzato per estrarre la caffeina dai chicchi di caffè.

L’estrazione di liquidi supercritici, questo il nome del processo utilizzato da anni per creare il caffè decaffeinato, sfrutta l'anidride carbonica come solvente, al posto di acidi e basi pericolosi. I vantaggi sono molteplici: l’anidride carbonica è abbondante, economica e inerte, quindi facile da maneggiare, e da riciclare a sua volta.

"Se continuiamo a estrarre litio, cobalto e nichel per le batterie e poi le mettiamo in discarica a fine vita, ci sarà un impatto ambientale negativo, soprattutto se dovessero contaminarsi i sistemi idrici sotterranei", afferma Jiakai (Kevin) Zhang, dottorando in ingegneria chimica, principale autore del nuovo articolo recentemente pubblicato su Resources, Conservation and Recycling.

Questo nuovo processo deve ancora essere affinato, ma all’università di Toronto sono ottimisti. Il prossimo passo è finalizzare una partnership per costruire impianti di riciclaggio su scala industriale.