Le batterie agli ioni di litio, presenti in moltissimi oggetti di uso quotidiano, dagli smartphone alle auto elettriche, sono diventate fondamentali per perseguire gli obiettivi di transizione energetica. Esse contengono metalli strategici come litio, cobalto, nichel e manganese, inseriti nella lista delle materie critiche a rischio di esaurimento entro il 2030. La disponibilità di questi metalli, la cui richiesta crescerà esponenzialmente nei prossimi anni, è fortemente localizzata in alcune zone della Terra e la loro estrazione richiede spesso processi molto energivori con elevato consumo di acqua. Nel corso degli anni sono stati proposti diversi processi di recupero dei metalli dalle batterie agli ioni di litio esauste caratterizzati però da un impatto ambientale importante. Il processo di recupero proposto riguarda un metodo basato sulle microonde che in pochi minuti permette di raggiungere temperature molto alte, superiori ai 600 °C. Questo processo, applicato ad una batteria di tipo litio-cobalto ossido, permette un efficace recupero del litio (> 80%) con un trattamento in un forno a microonde a 600 W per 5 min. Lo studio pubblicato dimostra che, a parità di tempo di trattamento, l’efficienza di recupero aumenta con l’aumentare della massa trattata raggiungendo più facilmente temperature elevate in tempi brevi.
Il team di ricerca dell'Università degli Studi di Brescia, composto dalla Prof.ssa Elza Bontempi, Prof.ssa Laura Eleonora Depero, Alessandra Zanoletti, Antonella Cornelio, Bianca Maria Bresolin, Matteo Scaglia, Alessandro Bonometti e Sonia Calce, sta lavorando nello specifico ai seguenti progetti, che mirano a migliorare il recupero dei metalli critici dalle batterie esauste, minimizzando l’impatto ambientale:
- Tech4Lib (Low-energy technologies for circular economy of spent lithium-ions batteries based on enhanced microwave effects), finanziato da Fondazione Cariplo e InnovFin Equity, con il sostegno dell’Unione Europea nell'ambito di Horizon 2020 e del Fondo Europeo per gli Investimenti Strategici (FEIS), istituito nel quadro del Piano d'Investimento per l'Europa. Questo progetto propone un metodo basato sulle microonde, in grado di raggiungere temperature elevate (oltre 600 °C) in pochi minuti, ottenendo un recupero efficace del litio (> 80%) con un trattamento in forno a microonde a 600 W per soli 5 minuti.
- Amelie (New approaches to recovery criticAl MEtals from spent LIthium-ions battEries), finanziato da Next-GenerationEU (Italian PNRR – M4 C2, Invest 1.3 – D.D. 1551.11-10-2022, PE00000004) nell'ambito della partnership estesa MICS (Made in Italy – Circolare e Sostenibile), che si concentra su nuovi approcci per il recupero dei metalli critici dalle batterie esauste.
La ricerca di questo team contribuisce agli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (SDGs) delle Nazioni Unite: costruire infrastrutture resilienti e promuovere l'innovazione (SDG 9), sostenere l’industria nelle pratiche sostenibili (SDG 11) e garantire modelli di consumo e produzione sostenibili (SDG 12). Inoltre, riducendo i processi di estrazione e lavorazione dei metalli che richiedono un uso intensivo di acqua, il team contribuisce agli sforzi per garantire la disponibilità e la gestione sostenibile dell'acqua e delle strutture sanitarie per tutti (SDG 6).
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