Le batterie al litio si possono riciclare? E come? “Una filiera per il riciclo salverebbe 40mila posti di lavoro”

Il litio è oggi uno dei componenti più importanti per la transizione verso la mobilità elettrica, per cui tematiche come lo smaltimento e il recupero delle batterie agli ioni di litio al termine della loro vita sono di giorno in giorno più pressanti. Infatti la produzione di batterie al litio è sempre maggiore, così come saranno sempre di più le batterie che arriveranno a fine vita nei prossimi anni e che necessiteranno di essere smaltite.
Mattia Giangaspero 13 Aprile 2023
Intervista a Andrea Dini e Camillo Piazza Geologo e primo ricercatore all'Istituto di Geoscienze e Georisore del Cnr. Presidente di Class Onlus (Comitato per L'Ambiente e lo Sviluppo Sostenibile) e di Ecocarbon (Consorzio Consorzio di Raccolta e recupero dei rifiuti).

Da tempo ti sto parlando di come l’Italia e l’Europa si sta avvicinando sempre più alla transizione verso la mobilità elettrica. Dalla direttiva allo stop di benzina e diesel dal 2035, alle nuove tecnologie e-power, fino anche al perché, in questo momento storico, le auto elettriche hanno subito un crollo del prezzo.

Adesso, in un nuovo capitolo, voglio parlarti di quanto, oltre a questi temi già sollevati, sia fondamentale il ruolo che occupa il litio e il suo riciclo per una mobilità sostenibile.

Le batterie elettriche delle auto sono strutturate con ioni di litio e al termine della loro vita necessitano di un loro smaltimento e recupero. Anche perché con l’uso si degradano, riducendo la capacità di immagazzinare energia e la capacità di erogare picchi di corrente. Il privato poi dovrà sostituire la batteria dell’auto usurata, che quindi non potrà arrivare ad avere la stessa autonomia di quando è stata acquistata. Tutto questo cosa comporta? Un costo ulteriore sulla nuova batteria al privato senza nessun guadagno. Però ad affrontare questo problema, nel concreto, ci arriveremo con calma.

batterie-litio-mobilità-elettrica-filiera-industria-settore-automotive-automobili-auto-macchine-green-riciclo-batterie-litio-cobat-enel-class-onlus-anfia

Il riciclo corretto delle batterie a litio è fondamentale, perché queste possono contenere svariati metalli di valore, come nichel e cobalto e altre sostanze che, se non trattate adeguatamente, possono essere dannose per l’ambiente.

Nell’ultimo ventennio il litio è stato riscoperto come uno dei materiali fondamentali per la transizione energetica e la sua richiesta è aumentata sempre più e continuerà ad aumentare in futuro. Questo è uno dei motivi principali che mi porta a parlarti del litio e del suo riciclo. Se lo smaltimento non dovesse standardizzarsi il rischio è che in futuro avremo bisogno di litio, senza sapere dove potercelo procurare. Infatti la progressiva richiesta di minerali e il maggior sfruttamento dei depositi d’estrazione (il 35% e 25% del litio e del cobalto estratti rispettivamente, sono utilizzati per la produzione di batterie al litio), stanno raggiungendo i loro limiti di estrazione con un considerevole aumento dell’impatto ambientale associato all’estrazione stessa. Per questo motivo, il recupero della batteria al litio ha una valenza sempre maggiore.

batterie-litio-mobilità-elettrica-filiera-industria-settore-automotive-automobili-auto-macchine-green-riciclo-batterie-litio-cobat-enel-class-onlus-anfia

L’Europa e un lento riciclo del litio

L’Europa non ha ottenuto nel corso degli ultimi dieci anni un ruolo chiave nel riciclo di batterie a litio. Un esempio ce lo da il dato del biennio 2013-2014 sullo smaltimento di oltre 65mila tonnellate. In Ue ne sono state recuperate solo 1900. A dimostrazione del fatto che negli anni a venire il processo si è comunque sviluppato a rilento, possiamo osservare il dato del 2018 sullo smaltimento globale di 97mila tonnellate di batterie usate. La Cina è riuscita a riciclare 67mila tonnellate di batterie, la Corea del Sud 18mila tonnellate, l’Europa la restante parte.

litio-estrazione-italia

Il processo d'estrazione di litio in Italia

C’è, quindi ancora molto da fare e da capire, per questo motivo Ohga ha pensato di verificare con la collaborazione del ricercatore e Geologo del Cnr Andrea Dini, che ruolo strategico può avere in futuro l’Italia in merito al litio e se nel nostro Paese si può procedere a estrazione di questa fonte primaria (senza intaccare sull’ambiente).

litio-estrazione-italia

Secondo lei, l'Italia ha la possibilità di procedere con l'estrazione di litio sul suo territorio, e se si dove?

"Quel che sappiamo ora è che è presente un potenziale minerario di litio contenuto all'interno di fluidi geotermici. Questi fluidi geotermici, fluidi caldi, si trovano a grandi profondità. Ti parlo di 1500-3000 metri. In questi fluidi geotermici abbiamo un potenziale. E questo si trova tra il Sud della Toscana e i campi Flegrei, il Vesuvio. Si tratta di una fascia di una centinaia di chilometri che finisce con un vulcano che è ancora attivo. Sotto queste terre ci sono delle camere magmatiche, delle zone dove si è accumulato del magma caldo e le temperature sono molto elevate, più di quelle presenti all'interno della crosta terrestre. Per questo motivo l'acqua meteorica che si infiltra fino a grandi profondità, viene scaldata fino a temperatura di 300 gradi e siccome l'acqua viene considerata come un solvente, soprattutto quando è calda, scioglie degli elementi chimici presenti sulle rocce che attraversa. In particolare se c'è il contatto con queste rocce vulcaniche ricche di litio, questi stessi fluidi si arricchiscono di litio. Questo è quello che sappiamo del potenziale di estrazione di litio in Italia. Negli anni 80 poi, molte compagnie energetiche, facevano esplorazioni cercando fluidi geotermici per fare energia elettriche. A quei tempi il litio non era importante. Comunque, quello che hanno individuato è stato acqua calda ricca di sali e anche di litio fino a 500 milligrammi per litro."

Ai tempi però quel che hanno trovato non serviva per fare energia elettrica, perché non c'era presente vapore acqueo ad alta pressione e temperatura. Il risultato? Pozzi chiusi, ma con un'informazione: c'era litio.

"Sapendo anche tutto questo, resta il fatto che la presenza di un giacimento di litio non è del tutto certa. Per capire se lì c'è un giacimento di litio non bisogna solo studiare il territorio a livello scientifico, ma anche portare le stesse industrie interessate a fare esplorazione mineraria. Per ora siamo al punto che abbiamo definito che c'è un potenziale e che alcune compagnie minerarie hanno iniziato a chiedere permessi di ricerca, soprattutto nella regione Lazio, nella zona di Bracciano, però sono in una fase preliminare."

Il rischio è che questo fluido ricco di litio non sia elevato e quindi se dovesse essere così un impianto industriale non si aprirebbe. Se, comunque l'industria va avanti, come sembra, io credo che nel giro di alcuni anni potremmo passare alla fase operativa e capiremo tutto.

litio-estrazione-italia

Qual è l'impatto ambientale? 

"L'attività che è legata all'estrazione del litio non ha un altissimo impatto ambientale."

Per esempio in Australia viene estratto dalle rocce, che sono piene di litio. Ci sono delle cave a cielo aperto e l'impatto in quel caso è paesaggistico. Dove c'era una collina, adesso c'è una cava. La roccia che presenta il litio però non presenta anche metalli pericolosi, tossici che possono essere dispersi nell'ambiente.

"L'altra zona di produzione del litio è nelle Ande e anche in Tibet e lì invece sfruttano dei laghi salati di alta quota dove il litio è stato sciolto dalle acque meteoriche. Lì anche l'impatto paesaggistico è importante, si trasforma comunque un ecosistema, ma non si inquina con metalli pericolosi."

Il discorso in Italia sarebbe ancora diverso. Non apriremo una cava di roccia, non ci sarebbero bacini di acque salate dove è presente il litio, ma si aprirebbero dei pozzi dove quel che vedresti è un tubo che esce fuori da un campo.

"Un tubo da cui viene estratto il fluido caldo e che poi entra direttamente in un impianto industriale. Si estrae il litio, si può estrarre il calore (per l'energia elettrica e per il teleriscaldamento). Il sistema che si potrebbe sviluppare in Italia sarebbe molto virtuoso e sostenibile e potrebbe portare tre effetti positivi."

Energia elettrica, energia per il teleriscaldamento e litio per le batterie elettriche per le auto. L'acqua che rimane alla fine di questo processo poi verrebbe reinniettata alla profondità da cui è stata estratta e quindi non rimarrebbe nulla dalla superficie.

batterie-litio-mobilità-elettrica-filiera-industria-settore-automotive-automobili-auto-macchine-green-riciclo-batterie-litio-cobat-enel-class-onlus-anfia

La filiera per la mobilità elettrica

Adesso dopo aver capito che ruolo strategico può avere l'Italia sullo stoccaggio della materia prima, adesso c'è da capire come potrebbe muoversi l'intera filiera nel riciclaggio, smaltimento e riuso delle batterie a ioni di litio.

A Ohga è intervenuto Camillo Piazza, Presidente di Class Onlus (Comitato per L'Ambiente e lo Sviluppo Sostenibile) e di Ecocarbon (Consorzio Consorzio di Raccolta e recupero dei rifiuti).

Presidente, noi adesso volevamo affrontare il tema del riciclo e smaltimento delle batterie a litio consumate. Secondo lei quale può essere la soluzione migliore per farlo, anche pensando alla riduzione dei costi?

 

batterie-litio-mobilità-elettrica-filiera-industria-settore-automotive-automobili-auto-macchine-green-riciclo-batterie-litio-cobat-enel-class-onlus-anfia

"Un dato che ha stupito anche me è che le batterie a litio durano di più di quanto era preventivato prima. Ti faccio un esempio: chi ha comprato una macchina elettrica nel 2010, pensava che dal 2015 la batterie avesse una decadenza intorno al 30%, invece non è così."

La batteria può essere utilizzata fino a quando ha una decadenza che arriva anche al 40%. Quindi il risultato è che durano di più. Inoltre, la ricerca scientifica, dei nostri partner – il Cobat, ha dimostrato che è possibile sviluppare un sistema di recupero del 95% di tutte le materie presenti nelle batterie.

"Non solo abbiamo creato un consorzio con imprese del settore che, grazie ai fondi del PNRR, svilupperà un sistema di monitoraggio di tutte le celle che compongono la batteria. Questo perché è stato dimostrato che quando la batterie si usura di un, per esempio, 30%, non vuol dire che tutte le celle all'interno hanno un'efficienza del 30% in meno. Ci sono celle che hanno un'efficienza inferiore, tipo 40% e altre maggiore, tipo 20%. Successivamente allo sviluppo di questo sistema di monitoraggio, il compito sarà quello di creare nuove batterie con le celle che si è dimostrato durano più nel tempo.Ovviamente le altre celle meno efficienti andrebbero al riciclo.

Un altro sistema è quello di rivendere batterie usurate ma comunque con prestanza di autonomia che possa permettere, alla macchina elettrica, di avere un minimo di durata giornaliera. In questo modo la durata di tutte le batterie sarebbe ancora maggiore, ci sarebbe meno riciclo e il costo d'acquisto per il privato, della batteria sarà notevolmente più basso."

Un terzo elemento che anche Class Onlus sta provando a portare all'interno della filiera è quello di garantire un valore economico a tutti coloro che porteranno al riciclo e smaltimento delle batterie con almeno il 20% di autonomia. In questo modo il costo della batteria nuova sarà comunque lievemente inferiore e, tu privato, non avrai sulle spalle il costo dello stesso smaltimento che in questo momento si aggira sui 4mila euro a tonnellata circa. (Costo che però non percepisci, ma che viene inserito nel prezzo della batteria nuova prodotta e venduta dalla casa automobilistica).

"Tutti questi sistemi potranno proiettarci nel futuro, ma in un tempo magari più breve di quel che pensiamo. Questo anche perché chi ha una vettura elettrica si accontenta di avere un'autonomia da città, per andare a lavorare e vivere vicino a casa. Infatti quello che sto notando io, internamente al settore, è che molti che hanno acquista una vettura elettrica nel 2012 hanno acquistato anche un'altra macchina. In questo modo l'auto elettrica è diventata la seconda auto, la vecchia utilitaria.

batterie-litio-mobilità-elettrica-filiera-industria-settore-automotive-automobili-auto-macchine-green-riciclo-batterie-litio-cobat-enel-class-onlus-anfia

In Italia qual è futuro della filiera industriale per il riciclo di litio? 

"Sicuramente le soluzioni che le ho citato prima possono essere strutturare in un comparto unico di una filiera che diventerebbe efficiente da questo punto di vista. Si tratterebbe di un valore aggiunto per l'Italia se dovessimo riuscire a muoverci in questa direzione nel breve tempo possibile.

Un elemento su cui si potrebbe puntare è quello di spingere anche verso l'ottenimento degli algoritmi che le case automobilistiche utilizzano per la costruzione delle batterie a litio. In questo modo si potrebbe creare una filiera privata, distaccata dai vari marchi di auto che gestirebbe autonomamente i tre processi di cui parlavamo. Riciclo, smaltimento e riuso. In questo modo il privato avrebbe la possibilità anche di avere un ritorno economico nella vendita della batteria usata e non solo quando, dopo averla portata al riciclo, decide di acquistarne un'altra."

Quindi dobbiamo togliere il vincolo delle proprietà del software di gestione delle batterie alle case automobilistiche. Questo nuovo mercato creerà nuovi posti di lavoro. Con Class Onlus abbiamo fatto un calcolo a spanne di quanto, questa nuova filiera potrebbe creare in ottica di posti di lavoro. Ti parlo di 30-40 mila posti di lavoro in più.