Oggi 21 maggio 2022 - Aggiornato alle 13:08

Batterie viste dall'alto- Credit: iStock

Ecco le indicazioni da seguire.

Il litio è tra i componenti più importanti sia nelle batterie dei dispositivi hi-tech (smartphone, notebook, ecc.) che utilizziamo quotidianamente, sia nel percorso di transizione verso la mobilità sostenibile, in quanto elemento essenziale delle batterie delle auto elettriche di ultima generazione. Tematiche come lo smaltimento e il riciclo delle batterie agli ioni di litio, al termine del loro ciclo di vita, sono dunque sempre più importanti.

La produzione di batterie al litio, infatti, è in costante crescita, così come aumenterà in maniera esponenziale il numero di batterie che arriveranno a fine vita nei prossimi anni e che, di conseguenza, dovranno essere smaltite.

Un loro riciclo appropriato è fondamentale, in quanto le batterie possono contenere diversi metalli di valore, così come altre sostanze che, se non trattate adeguatamente, possono essere molto dannose per l’ambiente e per l’uomo.

La struttura classica di una cella agli ioni di litio consiste in: un catodo, ovvero il polo positivo della batteria costituito da materiale catodico e dal collettore di corrente (in genere alluminio); un anodo, cioè il polo negativo della batteria costituito da un materiale anodico e dal collettore di corrente (generalmente in rame).

C’è poi il separatore, di solito polimerico e ceramico, che si interpone tra catodo e anodo, svolgendo una funzione isolante: quindi fa in modo che si eviti un corto circuito interno. Segue l’elettrolita, che contiene un sale di litio. L’elettrolita riempie tutto il volume all’interno della cella, andando così a bagnare gli elettrodi e consentendo il trasporto di ioni da anodo e catodo e viceversa, passando attraverso i pori del separatore.

Infine, sono presenti degli additivi, che hanno il compito di facilitare il trasporto di ioni litio da un elettrodo all’altro durante i processi di carica e scarica della cella, preservando gli elettrodi stessi. Il consumo e il degrado dell’elettrolita, così come dei materiali anodici e catodici, determina il tempo di vita delle batterie al litio, tempo di vita che è in parte prestabilito e in parte dipende dalle condizioni di utilizzo, come correnti di carica e scarica, temperatura, limiti di tensione di utilizzo, ecc.

Le batterie agli ioni di litio sono altamente tossiche, ad esempio, per le falde acquifere: basta un grammo di sostanza inquinante per contaminare fino a mille litri d'acqua. Perciò, questa categoria di batterie (ma anche le pile normali) non devono essere gettate nei normali cassonetti dell'immondizia.

Trattandosi di un rifiuto speciale, va smaltito correttamente in base alle dimensioni. Per quanto riguarda le batterie rimovibili degli smartphone e le pile ricaricabili (e compatte) al litio, vanno inserite negli appositi raccoglitori per pile esauste (quelle colonne lunghe e strette dove di solito sono già presenti altre pile simili), presenti in molti negozi, centri commerciali e catene di supermercati.

Le batterie per i notebook o per altri dispositivi elettronici con accumulo di carica di solito, invece, sono troppo grandi per entrare all'interno dei raccoglitori per pile esauste. Dovremo quindi portarli direttamente all'isola ecologica o al centro di raccolta differenziata più vicino nel Comune di residenza. Una volta arrivati all'isola ecologica, di solito troveremo un bidone dedicato alla raccolta delle pile esauste, abbastanza grande da poter contenere tutti i tipi di batterie al litio (anche quelle più piccole).

Inoltre, possiamo chiedere una mano a Google Maps, il servizio di mappe più usato al mondo, che è in grado di mostrare anche le isole ecologiche e i centri di raccolta differenziata disponibili nella provincia di riferimento. Le parole chiave da inserire sono "isola ecologica", "centro di raccolta rifiuti" o "centro per la raccolta differenziata".

Le batterie al litio delle auto elettriche meritano un discorso a parte. La durata di questa categoria di batterie dipende da una serie di fattori, tra cui la data di fabbricazione, la tecnologia costruttiva e la struttura del componente (ioni di litio o stato solido).

Le batterie delle auto elettriche possono avere una vita utile di 8-10 anni, con un chilometraggio minimo garantito di almeno 160mila Km. Le batterie più moderne ai polimeri di litio hanno una durata superiore, considerando prestazioni più efficienti intorno al 20%-30%, rispetto a quelle più tradizionali.

Quando la capacità di ricarica scende al di sotto del 70% bisogna sostituire la batteria con una nuova, per mantenere alta l’efficienza del veicolo. Dopo il loro esaurimento, le batterie al litio devono essere portate presso centri specializzati per il trattamento delle sue componenti.

Il costo di smaltimento delle batterie delle auto elettriche è piuttosto elevato, con tariffe che in media oscillano tra 4 e 4,50 euro al Kg: questo valore dipende dalle condizioni del dispositivo e dalla configurazione tecnica prevista dal produttore per il riuso. Un po’ ovunque sono in fase di costruzione stabilimenti specializzati per il riciclo delle batterie al litio.

I progetti consentiranno di raggiungere due obiettivi principali: recuperare i preziosi materiali custoditi al loro interno, come litio, cobalto e nichel; riutilizzare la batteria rigenerata in altre applicazioni energetiche.

Il riciclo delle batterie delle auto elettriche prevede sempre il loro trattamento, attraverso procedure complesse che consentono di adoperare di nuovo questi dispositivi, ma per altri scopi. Dopo dieci anni di vita, le batterie al litio possiedono ancora tra il 50% e il 75% della loro capacità, un fattore importante per il reimpiego per usi statici.

Nella maggior dei casi le batterie riciclate vengono utilizzate per supportare la produzione di energia da fonti rinnovabili: ad esempio, vengono collegati tra loro decine o centinaia di questi dispositivi, per creare sistemi di accumulo ad alta capacità.

I progetti realizzati nel mondo, adottando questa soluzione di economia circolare, sono davvero tanti: dall’illuminazione dell’Amsterdam Arena ai sistemi di stoccaggio di Renault, Nissan e Tesla, molti dei quali forniscono energia pulita a isole e strutture in diverse città europee, americane ed asiatiche.

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