I ricercatori della Chalmers University of Technology, in Svezia, stanno ora presentando un modo nuovo ed efficiente per riciclare i metalli dalle batterie esaurite delle auto elettriche. Il metodo consente di recuperare il 100% dell’alluminio e il 98% del litio nelle batterie delle auto elettriche. Allo stesso tempo viene ridotta al minimo la perdita di preziose materie prime come nichel, cobalto e manganese. Nel processo non sono necessarie sostanze chimiche costose o dannose perché i ricercatori utilizzano l’acido ossalico, un acido organico che può essere trovato nel regno vegetale.
“Finora nessuno è riuscito a trovare esattamente le condizioni giuste per separare così tanto litio utilizzando l’acido ossalico, rimuovendo allo stesso tempo tutto l’alluminio. Poiché tutte le batterie contengono alluminio, dobbiamo essere in grado di rimuoverlo senza perdere gli altri metalli, ” afferma Léa Rouquette, dottoranda presso il Dipartimento di Chimica e Ingegneria Chimica di Chalmers.
Nel laboratorio di riciclaggio delle batterie di Chalmers, Rouquette e la leader della ricerca Martina Petranikova mostrano come funziona il nuovo metodo. Il laboratorio ha esaurito le celle delle batterie delle auto e, nella cappa chimica, il loro contenuto polverizzato. Questo assume la forma di una polvere nera finemente macinata disciolta in un liquido trasparente: l’acido ossalico. Rouquette produce sia la polvere che il liquido in qualcosa che ricorda un mixer da cucina. Anche se sembra facile come preparare il caffè, la procedura esatta è una scoperta scientifica unica e recentemente pubblicata. Mettendo a punto temperatura, concentrazione e tempo, i ricercatori hanno messo a punto una nuova straordinaria ricetta per l’utilizzo dell’acido ossalico, un ingrediente rispettoso dell’ambiente che può essere trovato in piante come il rabarbaro e gli spinaci.
“Abbiamo bisogno di alternative alle sostanze chimiche inorganiche. Uno dei maggiori colli di bottiglia nei processi odierni è la rimozione di materiali residui come l’alluminio. Si tratta di un metodo innovativo che può offrire all’industria del riciclaggio nuove alternative e aiutare a risolvere i problemi che ostacolano lo sviluppo”, afferma Martina Petranikova, associata Professore presso il Dipartimento di Chimica e Ingegneria Chimica di Chalmers.
Invertire l’ordine ed evitare la perdita
Il metodo di riciclaggio a base acquosa è chiamato idrometallurgia. Nell’idrometallurgia tradizionale, tutti i metalli nella cella di una batteria per veicoli elettrici vengono disciolti in un acido inorganico. Quindi si rimuovono le “impurità” come alluminio e rame. Infine è possibile recuperare separatamente metalli preziosi come cobalto, nichel, manganese e litio. Anche se la quantità residua di alluminio e rame è piccola, richiede diverse fasi di purificazione e ciascuna fase di questo processo può causare la perdita di litio. Con il nuovo metodo, i ricercatori invertono l’ordine e recuperano prima il litio e l’alluminio. Pertanto, possono ridurre lo spreco di metalli preziosi necessari per produrre nuove batterie.
Anche l’ultima parte del processo, in cui la miscela nera viene filtrata, ricorda la preparazione del caffè. Mentre l’alluminio e il litio finiscono nei liquidi, gli altri metalli restano nei “solidi”. Il passo successivo nel processo è separare l’alluminio e il litio.
“Dato che i metalli hanno proprietà molto diverse, non pensiamo che sarà difficile separarli. Il nostro metodo è un nuovo e promettente percorso per il riciclaggio delle batterie, un percorso che merita sicuramente ulteriori esplorazioni”, afferma Rouquette. “Poiché il metodo può essere ampliato, speriamo che possa essere utilizzato nell’industria negli anni futuri”, afferma Petranikova.
Il gruppo di ricerca di Petranikova ha trascorso molti anni conducendo ricerche all’avanguardia nel riciclaggio dei metalli presenti nelle batterie agli ioni di litio. Il gruppo è coinvolto in diverse collaborazioni con aziende per sviluppare il riciclaggio delle batterie delle auto elettriche ed è partner in importanti progetti di ricerca e sviluppo, come il progetto Nybat di Volvo Cars e Northvolt.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com