Riciclaggio: recuperare le materie prime
La batteria ad alto voltaggio è il cuore pulsante dell’auto elettrica e, con essa, dell’elettromobilità. Tuttavia, per la produzione delle batterie vengono impiegate materie prime pregiate, la cui estrazione è onerosa. Il loro recupero contribuisce in grande misura a migliorare il bilancio ecologico delle auto elettriche e a rendere l’elettromobilità ancora più sostenibile. Pertanto, a Salzgitter Volkswagen punta con decisione sul riciclaggio.
Di seguito scoprirete questo e molto altro sul riciclaggio:
- La batteria ad alto voltaggio fornisce il maggior contributo alla creazione di valore di un’auto elettrica e al suo bilancio ecologico nell’ambito della produzione.
- Nello stabilimento di Salzgitter, Volkswagen mira a recuperare e riutilizzare almeno il 90% delle materie prime preziose.
- Le materie prime riciclate delle auto elettriche sono efficienti come quelle nuove.
Ciclo di vita della batteria
Essendo il cuore pulsante dell’elettromobilità, la batteria ad alto voltaggio è la principale fonte di creazione del valore. Al contempo, però, pone i costruttori di automobili di fronte alle sfide più complesse. Le emissioni di CO2 derivanti dall’estrazione delle materie prime necessarie e dalla produzione sono l’elemento che ha il maggiore impatto sul bilancio di CO2 di un’auto elettrica. L’energivora produzione delle batterie, come ad esempio quelle agli ioni di litio, è corresponsabile dell’impronta climatica che grava sui veicoli elettrici a causa dell’elevata complessità del processo. La gestione responsabile delle batterie usate assume quindi un ruolo decisivo per il bilancio ecologico delle future auto elettriche.
Pertanto, Volkswagen ha integrato saldamente nella propria strategia di sostenibilità l’obiettivo di promuovere il recupero industriale di queste preziose materie prime con un sistema a ciclo chiuso (closed loop). Tra queste si annoverano litio, nichel, manganese e cobalto nonché alluminio, rame e plastica con una percentuale di riutilizzo che, in prospettiva, supera il 90%. Volkswagen ha iniziato già più di dieci anni fa a sviluppare un ciclo sostenibile per il riuso delle materie prime per le batterie. In tal modo, in futuro, il fabbisogno di accumulatori verrà soddisfatto sempre di più su due binari: da un lato, continuando a utilizzare batterie per automobili usate ma intatte donandole una «seconda vita», ad esempio nelle colonnine di ricarica rapida flessibili; dall’altro, riciclando direttamente le materie prime contenute nelle batterie.
Riciclaggio delle materie prime presso lo stabilimento Volkswagen di Salzgitter
All’inizio del 2021 è stato inaugurato nello stabilimento di Salzgitter il primo impianto pilota volto al perfezionamento dell’innovativo processo di riciclaggio di Volkswagen, che può consentire di recuperare e riutilizzare più del 90% delle materie prime pregiate. Un’altra particolarità dell’impianto è che vengono riciclate solo le batterie di veicoli che non possono più essere utilizzate per altri scopi. Tuttavia, poiché il numero di auto elettriche è ancora ridotto rispetto ai motori a combustione e l’autonomia, oltre che la vita utile, delle batterie dei veicoli elettrici è in aumento, si prevedono maggiori ritorni di batterie solo tra alcuni anni. Per questo motivo, l’impianto di Salzgitter è attualmente progettato per riciclare fino a 3600 sistemi di batterie all’anno.
Il processo di riciclaggio
La particolarità di questo procedimento innovativo è l’assenza della fusione in altoforno nel processo di riciclaggio a risparmio di CO2, operazione che richiederebbe enormi quantità di energia. Per prima cosa, i sistemi di batterie usati vengono controllati, scaricati completamente e smontati.
I componenti vengono poi ridotti in granulato nel frantumatore, per poi passare all’essiccazione. Oltre ad alluminio, rame e plastiche si ottiene soprattutto la pregiata «polvere nera», che contiene importanti materie prime per le batterie quali litio, nichel, manganese, cobalto e grafite.
Nell’ultima fase segue quindi lo smistamento dei materiali, che avviene presso partner specializzati. La polvere viene ulteriormente trattata con acqua e sostanze chimiche per filtrare e depurare le singole materie prime. In questo modo è possibile ridurre la quantità di materia prima necessaria per la produzione e sostituirla con materiali di riutilizzo.
Risparmio grazie al riutilizzo
Il vantaggio: con l’impianto di Salzgitter garantiamo un ciclo di riutilizzo più sostenibile e, nell’ambito della produzione delle batterie, copriamo l’intera catena del valore delle batterie, dalle materie prime alla produzione fino al riciclaggio. Così facendo Volkswagen può utilizzare componenti essenziali delle vecchie celle nella produzione di nuovi sistemi di batterie. Infatti, la ricerca ha dimostrato che le materie prime riciclate sono efficienti quanto quelle nuove. Per ogni batteria da 62 kWh realizzata con materiale riciclato e corrente ecologica, è possibile risparmiare oltre una tonnellata di CO2. L’impianto di riciclaggio delle batterie di Salzgitter rappresenta un importante passo avanti verso la mobilità a zero emissioni di CO2 e la tutela delle risorse e dell’ambiente.
Volkswagen promuove la ricerca
Il tema del riciclaggio delle materie prime presenta ancora del potenziale inespresso, motivo per cui Volkswagen porta avanti la ricerca in questo campo come capofila del consorzio di ricerca: un team di ricercatori guidato da Volkswagen intende sviluppare processi per il trattamento di metalli catodici, elettroliti e grafite delle batterie ad alto voltaggio all’interno di un ciclo dei materiali chiuso (closed loop) in un orizzonte temporale di lungo periodo. A tal fine, le celle delle batterie in materiale riciclato vengono riciclate ancora una volta, a dimostrazione che le ripetute operazioni di riciclaggio non influiscono sulla qualità dei materiali pregiati.
Questi approcci concreti e innovativi presuppongono che le batterie vengano scaricate in maniera commisurata alle esigenze, ovvero ottimizzata sul piano economico, e che i sistemi di batterie usati vengano smontanti con procedure in larga misura automatizzate fino al livello delle celle o degli elettrodi.
Il risultato del processo di riciclaggio sono materiali secondari puri e di alta qualità ricavati dalle batterie delle auto elettriche.
Ciò consente di soddisfare una parte del fabbisogno di materie prime nonché di risparmiare sull’uso di materie prime di importanza strategica e assicurarsi il loro approvvigionamento per ridurre nel lungo periodo la dipendenza dell’Europa da altre regioni del mondo.
