L’importanza della mobilità elettrica

Quando parliamo di mobilità elettrica sostenibile, non ci limitiamo a considerare il solo settore automobilistico, ma prendiamo in considerazione anche tutte le altre forme di mobilità, compresa la mobilità a due ruote, i veicoli di prossimità e lo sharing. Tutte queste soluzioni di mobilità sostenibile, stanno facendo passi in avanti molto importanti a livello mondiale. Un esempio è l’enorme espansione del mercato dei veicoli a due ruote come i motorini e soprattutto i monopattini elettrici, un mezzo di spostamento pratico e adatto a coprire il cosiddetto ultimo miglio, motivo per cui si inseriscono all’interno della categoria di micro-mobilità.

Una delle maggiori criticità che riguardano lo sviluppo della mobilità elettrica è legata alla difficoltà di reperire le materie prime critiche, sia per la loro collocazione geografica che per la loro scarsità (considerati i giacimenti attualmente conosciuti). Per garantire la crescita del mercato elettrico auspicata dall’Unione Europea, non basterà l’aumento delle estrazioni dirette delle cosiddette materie prime critiche (vedi paragrafo successivo), ma sarà necessario migliorare e sistematizzare le operazioni di riciclaggio di tutti quei rifiuti che le contengono, di cui le miniere urbane (città) sono ricche. In base alla diversa composizione della batteria o della componente elettronica specifica, sono contenute all’interno un gran numero di queste materie prime critiche. Secondo la definizione della Commissione Europea, le critical raw materials sono “quei materiali di strategica importanza economica, caratterizzati allo stesso tempo da alto rischio di fornitura”.

Nel caso specifico delle batterie, fino a pochi anni fa il cobalto era l’unico materiale su cui si concentravano gli impianti di riciclaggio ad esse dedicati, oggi invece il recupero è mirato e specifico per ciascuno dei diversi elementi che le compongono. Esistono due tipologie principali di batterie che alimentano i monopattini elettrici e altri veicoli simili: -agli ioni di litio -a Piombo-acido. Le batterie litio-ferro-fosfato (chiamate anche LFP) sono una particolare tipologia di accumulatori agli ioni di litio che sta guadagnando una quota crescente di mercato (circa il 36%) grazie a caratteristiche di elevata stabilità e sicurezza, lunga durata e costo inferiore rispetto ad altre tipologie, in quanto non contengono cobalto e nichel. Vengono utilizzate soprattutto per la mobilità elettrica e l’accumulo di energia, ma il loro utilizzo è destinato ad aumentare perché le batterie agli ioni di litio risultano fondamentali nel processo di transizione ecologica e di decarbonizzazione dell’economia a livello globale. Il vantaggio più evidente delle batterie agli ioni di litio è rappresentato dalla loro efficienza. A parità di volume e a parità di massa, rispetto alle batterie “tradizionali”, come quelle al piombo, sono in grado di erogare una quantità maggiore di energia. In poche parole: sono più piccole, più potenti, meno pesanti, riescono a erogare più energia e sono ricaricabili. Nel corso del tempo hanno cambiato il nostro modo di vivere e di muoverci, rendendo i nostri telefoni e i nostri computer sempre più sottili e leggeri, fino ad arrivare in tempi recenti al monopattino elettrico o all’e-bike.

Le batterie LFP contengono litio, fosforo e grafite in concentrazioni pari rispettivamente allo 0,8%, al 2,5% e al 16% (percentuali riferite alla singola cella). Un processo di riciclo su scala industriale permetterà di risolvere ulteriori questioni ambientali: le batterie agli ioni di litio contengono sostanze pericolose per l’ambiente, che potrebbero essere gestite in maniera opportuna e valorizzate durante le stesse operazioni di riciclo. Attualmente la Cina, insieme all’Africa e all’America Latina, fornisce il 74% di tutte le materie prime da cui è composto un accumulatore e la Cina da sola produce il 66% delle batterie agli ioni di litio contro meno dell’1% dell’Unione Europea.

Superata la fase che ci riguarda da vicino e proseguendo con l’esempio del monopattino, la batteria verrà riciclata in un impianto dedicato al riciclaggio dei rifiuti elettronici. Queste sono le fasi standard del riciclaggio delle batterie, ma molto di ciò che accade nell’impianto di riciclaggio dipende dalle dimensioni e dall’età della batteria, nonché dalla capacità di trattamento e dalla tecnologia dell’impianto stesso. -In una prima fase le batterie devono essere scaricate, smontate con cura e scomposte nelle loro singole celle. La sicurezza deve essere una priorità visto che si tratta di un rifiuto potenzialmente dannoso per l’ambiente e per le persone.

-Successivamente le singole celle vengono testate per vedere se hanno ancora una capacità sufficiente per alimentare un oggetto più piccolo, come un giocattolo elettronico o un telefono.

-Le coperture in plastica, i fili e le saldature in nichel vengono separati e riciclati separatamente. Le custodie di plastica possono essere ridotte in particelle e fuse per realizzare nuovi oggetti in materiali riciclati.

-Le celle che non hanno più una capacità di carica sufficiente vengono sottoposte a fusione del minerale o a lisciviazione acida per recuperare il cobalto e il litio. I processi principali utilizzati nel riciclaggio delle batterie agli ioni di litio sono tre:

Pirometallurgia (fusione) – Le alte temperature convertono gli ossidi in metalli;

Idrometallurgia (lisciviazione) – Gli acidi vengono utilizzati per dissolvere gli ioni da un solido;

Riciclaggio diretto/Processi fisici – Separazione dei diversi aspetti della polvere di massa nera. Il riciclaggio di questi materiali preziosi riduce la necessità di estrarre materie prime dalla terra. Il riciclaggio è importante per tutti questi motivi. Un tempo il cobalto era l’unico materiale su cui si concentravano gli impianti di riciclaggio, ma le cose sono cambiate e ora il recupero mira a tutti i diversi elementi. Trattandosi di un processo molto specializzato, non tutti gli impianti di riciclaggio se ne occupano. Per questo motivo è necessario trovare l’impianto giusto per le vostre esigenze di riciclaggio delle batterie per e-scooter.