1 Febbraio 2023
Circular economy

Batterie LFP: il recupero delle materie critiche necessità per UE

Il consorzio ACROBAT, una collaborazione di istituti di ricerca e top player, tra cui l’ENEA per l’Italia, si propone di riciclare entro il 2030 il 90% delle materie prime critiche contenute nelle batterie LFP (litio ferro fosfato) da reintrodurre nel processo produttivo come prodotti di alta qualità e metalli di base, fondamentali nel processo di transizione ecologica e di decarbonizzazione dell’economia, di cui peraltro l’UE è sprovvista.

Recuperare oltre il 90% delle materie critiche contenute nelle batterie LFP (itio ferro fosfato) con un processo di estrazione innovativo, a basso costo e a ridotto impatto ambientale da trasferire all’industria europea.

È l’obiettivo del Progetto europeo ACROBAT, finanziato da ERA MIN 3, a cui partecipa l’ENEA per l’Italia, il Fraunhofer Institute for Laser Technology e l’azienda specializzata nel riciclo di batterie ACCUREC Recycling GmbH per la Germania, Università Cattolica di Lovanio e VITO (coordinatore), una delle principali organizzazioni europee indipendenti di ricerca nei settori della tecnologia pulita e dello sviluppo sostenibile, per il Belgio.

Il progetto è finalizzato, nel suo complesso, a mettere a punto un nuovo processo di riciclo che permetterà di estrarre dalle batterie litio, fosforo e grafite – ha spiegato la ricercatrice Federica Forte, responsabile del progetto per ENEA – Noi di ENEA ci occuperemo, in particolare, del processo di estrazione e di recupero dei materiali elettrolitici, come ad esempio i sali conduttori e i solventi organici”.

Le batterie litio-ferro-fosfato, chiamate anche LFP, sono una particolare tipologia di accumulatori agli ioni di litio costituita da centinaia di singole celle, collegate tra loro, che sono composte da due elettrodi, ovvero l’anodo (o polo negativo) in grafite mentre il catodo (o polo positivo) è costituito da litio-ferro-fosfato (LiFePO4) che sta guadagnando una quota crescente di mercato (circa il 36%) grazie a caratteristiche di elevata stabilità e sicurezza, lunga durata e costo inferiore rispetto ad altre tipologie, in quanto non contengono cobalto e nichel. Vengono utilizzate soprattutto nei sistemi di accumulo stazionario, nella mobilità elettrica e, ancora in fase di sperimentazione, in alcune applicazioni domestiche di elettronica di consumo, ma il loro utilizzo è destinato ad aumentare perché le batterie agli ioni di litio risultano fondamentali nel processo di transizione ecologica e di decarbonizzazione dell’economia a livello globale

Le batterie LFP contengono materie critiche che rendono il loro riciclo un imperativo strategico; tuttavia, in Europa non è ancora una realtà industriale – ha aggiunto Forte -. Ecco, quindi, la necessità di avviare un progetto come ACROBAT, che ha come obiettivo quello di unire le competenze del mondo della ricerca e dell’industria per mettere a punto un processo economico e sostenibile per l’estrazione, dalle batterie esauste, di materie critiche destinate a nuove produzioni”.

Le batterie LFP contengono litio, fosforo e grafite in concentrazioni pari rispettivamente allo 0,8%, al 2,5% e al 16% (percentuali riferite alla singola cella). Entro il 2030 il progetto ACROBAT punterà a raggiungere un target complessivo di recupero annuale di 5.400 tonnellate di materiale catodico (litio-ferro-fosfato), 6.200 tonnellate di grafite e 4.400 tonnellate di elettrolita. Non solo. Un processo di riciclo su scala industriale permetterà di risolvere ulteriori questioni ambientali: le batterie agli ioni di litio contengono sostanze pericolose per l’ambiente, che potrebbero essere gestite in maniera opportuna e valorizzate durante le stesse operazioni di riciclo.

Fonte: Critical Raw Materials for Strategic Technologies and Sectors in the EUA Foresight Study

Attualmente la Cina, insieme all’Africa e all’America Latina, fornisce il 74% di tutte le materie prime da cui è composto un accumulatore. Inoltre, da sola la Cina produce il 66% delle batterie agli ioni di litio contro meno dell’1% della UE.

Per poter favorire l’indipendenza dell’Europa da questi approvvigionamenti – ha concluso la ricercatrice ENEA – risulta sempre più evidente la necessità di riciclare localmente queste materie prime da prodotti a fine vita”.

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