I ricercatori della Chalmers University of Technology hanno proposto un metodo nuovo ed efficiente per riciclare i metalli dalle batterie dei veicoli elettrici. Questo metodo recupera il 100% di alluminio e il 98% di litio dalle batterie usate dei veicoli elettrici. Ciò riduce al minimo le perdite di materie prime preziose come nichel, cobalto e manganese. Il processo non richiede sostanze chimiche costose o nocive perché i ricercatori hanno utilizzato acido ossalico, un acido presente anche nel regno vegetale.
Finora, nessuno è riuscito a trovare le condizioni adatte per separare questa quantità di litio utilizzando acido ossalico e rimuovere tutto l'alluminio. Leah Rouquette, dottoranda presso il Dipartimento di Chimica e Ingegneria Chimica della Chalmers University of Technology, ha affermato che, poiché tutte le batterie contengono alluminio, dovremmo essere in grado di rimuoverlo senza perdere altri metalli.
Presso il Battery Recycling Laboratory della Chalmers University of Technology, Leah Rouquette e la responsabile della ricerca Martina Petranikova hanno dimostrato il funzionamento del nuovo metodo. Il laboratorio conteneva batterie per auto usate e, sotto una cappa aspirante, del materiale frantumato sotto forma di polvere nera finemente macinata, disciolto in un liquido trasparente: l'acido ossalico. Leah Rouquette usa quello che sembra un frullatore da cucina per mescolare liquidi e polveri. Sebbene sembri semplice, come se stesse preparando il caffè, il metodo è unico e rappresenta una scoperta scientifica recentemente pubblicata. Regolando con precisione temperatura, concentrazione e tempo, i ricercatori hanno sviluppato una nuova ricetta che utilizza l'acido ossalico, un ingrediente ecologico presente anche in piante come il rabarbaro e gli spinaci.
Sono necessarie alternative alle sostanze chimiche inorganiche odierne. Inoltre, uno dei maggiori colli di bottiglia nei processi moderni è la rimozione di materiali residui come l'alluminio. Martina Petranikova, Professoressa Associata presso il Dipartimento di Chimica e Ingegneria Chimica della Chalmers University of Technology, ha affermato che si tratta di un approccio innovativo che potrebbe fornire nuove alternative all'industria del riciclo e contribuire a risolvere i problemi che ne frenano lo sviluppo.
I metodi di lavorazione a base liquida sono chiamati idrometallurgia. Nell'idrometallurgia tradizionale, le "impurità" da materiali come alluminio e rame vengono prima rimosse, per poi utilizzare metalli preziosi come litio, cobalto, nichel e manganese. Sebbene rimanga solo una piccola quantità di alluminio e rame, sono necessarie diverse fasi di purificazione e ogni fase del processo provoca una perdita. Nel nuovo metodo, i ricercatori hanno modificato il taglio e hanno prima separato il litio dall'alluminio. In questo modo, possono ridurre lo spreco di metalli preziosi necessari per produrre nuove batterie.
Anche la seconda parte del processo, ovvero la filtrazione della miscela scura, ricorda la preparazione del caffè. Mentre alluminio e litio entrano nel liquido, altri metalli rimangono nella "vasca". Il passaggio successivo di questo processo consiste nel separare alluminio e litio.
"Poiché questi metalli hanno proprietà molto diverse, crediamo che separarli non sarà difficile. Il nostro nuovo metodo apre una nuova promettente strada per il riciclo delle batterie che abbiamo ogni interesse a esplorare ulteriormente", afferma Leah Rouquette. "Poiché il metodo può essere utilizzato anche su larga scala, speriamo che possa essere utile nell'industria nei prossimi anni", conclude Martina Petranikova.
Il gruppo di ricerca di Martina Petranikova conduce da molti anni ricerche all'avanguardia sul riciclo dei metalli nelle batterie agli ioni di litio. Il gruppo collabora con aziende impegnate nel riciclo delle batterie dei veicoli elettrici ed è partner di importanti progetti di ricerca e sviluppo come Volvo Cars e il progetto Nybat di Northvolt.
Ulteriori informazioni sulla ricerca: l'articolo scientifico "Recupero completamente selettivo del litio da batterie per veicoli elettrici agli ioni di litio: modellazione e ottimizzazione utilizzando l'acido ossalico come lisciviante" è stato pubblicato sulla rivista Separation and Purification Technology. Lo studio è stato condotto da Leah Rouquette, Martina Petranikova e Natalia Vieceli del Dipartimento di Chimica e Ingegneria Chimica della Chalmers University of Technology. La ricerca è stata finanziata dall'Agenzia svedese per l'energia, dalla Swedish Battery Base e da Vinnova, e gli esperimenti sono stati condotti utilizzando batterie usate per veicoli elettrici Volvo Cars trattate da Stena Recycling e Akkuser Oy.
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