Entro il 2030, milioni di auto elettriche di prima generazione arriveranno a fine vita. Ciò solleverà un interrogativo monumentale: che fine faranno gli enormi pacchi batteria al loro interno? La risposta non è la discarica, ma un nuovo mercato miliardario che sta già riscrivendo la geopolitica industriale.
Il cuore di questo effetto si chiama black mass, traducibile in italiano con il termine massa nera. Il nome è cupo ma non c’è niente da temere: si tratta di una polvere scura preziosissima, ottenuta dalla triturazione delle celle esauste, da cui è possibile estrarre materie prime insostituibili, con un grado di purezza identico a quello minerario. Attraverso lo smaltimento di batterie al litio evoluto, l’Europa sta gettando le basi per il cosiddetto urban mining, una strategia che potrebbe renderci finalmente indipendenti dalle miniere africane e asiatiche, trasformando i rifiuti di oggi nelle auto di domani.
È in arrivo uno tsunami di batterie a fine vita
Lo scenario che presto si materializzerà è imponente. O perlomeno, questo è quello che ci attendiamo, in base alle proiezioni effettuate dall’agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile ENEA, tra gli altri. Queste indicano che, nel prossimo decennio, dovremo gestire centinaia di migliaia di tonnellate di accumulatori esausti. Se per molti questo rappresenta un incubo logistico di dimensioni preoccupanti, per l’industria europea potrebbe trattarsi della più grande opportunità del secolo.
L’Europa, geologicamente priva di grandi giacimenti naturali di terre rare, non può permettersi il lusso di sprecare nemmeno un grammo di metallo già immesso nel mercato. Recuperare questi materiali significa trasformare un potenziale problema ambientale nella più grande riserva mineraria di superficie del continente. Ogni pacco batteria che non viene riciclato correttamente è, di fatto, una perdita di sovranità economica. Gli imprenditori lo sanno e sono numerosi coloro i quali stanno tentando di abbracciare quello che, con ogni probabilità, è destinato a divenire un enorme business.
Come funziona il riciclo? Dal pacco batteria alla black mass
Il processo atto a trasformare un ingombrante involucro di metallo – come sono le batterie delle auto elettriche di prima generazione, le quali, in molti casi, erano considerevolmente più ingombranti di quelle prodotte e utilizzate oggi – in polvere preziosa, è una efficace simbiosi di ingegneria meccanica e chimica, che vale la pena illustrare.
Scarica, smontaggio e frantumazione meccanica
Il primo step del riciclo di batterie per auto elettriche è la loro messa in sicurezza. Le batterie vengono innanzitutto scaricate totalmente. Il livello di carica residua deve essere portato a 0, al fine di eliminare ogni residuo di energia ed evitare l’insorgere di un possibile rischio di incendi, o fughe termiche, durante la lavorazione successiva.
Conclusa questa prima fase, si procede allo smontaggio degli involucri esterni in alluminio e plastica, oltre che a quello dei cablaggi. Il cuore della cella, in seguito, si invia alla frantumazione meccanica. Questa è una fase chiave. La si porta avanti in un ambiente controllato, spesso in assenza di ossigeno, dal momento che l’atmosfera deve essere inerte, sempre per ragioni di sicurezza. Il risultato finale della triturazione effettuata meccanicamente è l’ottenimento della nostra black mass: un mix granuloso composto da grafite e ossidi di metalli nobili.
L’idrometallurgia: la separazione chimica dei minerali
Una volta ottenuta la massa nera, entrano in gioco gli effetti della chimica. La black mass si sottopone a un processo che ne richiede l’immersione in soluzioni acide, o solventi potenti e specifici, i quali sciolgono e separano selettivamente i singoli elementi.
Il procedimento è chimicamente conosciuto come idrometallurgia delle batterie e, grazie a questo modo di operare, è possibile isolare il litio, il cobalto, il manganese e il nichel. Si tratta di metalli chiave, rari e preziosi, i quali vengono recuperati sotto forma di sali o polveri purissime, con caratteristiche tecniche indistinguibili dai materiali vergini estratti in miniera, pronti per essere fusi in una cella nuova di zecca e poi riutilizzati.
Estrazione mineraria contro riciclo della black mass: tabella esplicativa
| Parametro | Estrazione dalle miniere in maniera tradizionali | Riciclo da black mass frutto di urban mining |
| Consumo d’acqua | Altissimo (per esempio per ottenere litio dai salar sudamericani) | Molto basso (processo basato su sistemi industriali a ciclo chiuso) |
| Resa del materiale | Bassa (si impiegano tonnellate di roccia per pochi kg di metallo) | Altissima (recupero superiore al 90% dei metalli contenuti) |
| Impatto Geopolitico | Totale dipendenza da Paesi terzi | Indipendenza strategica e resilienza europea |
| Emissioni di CO2 | Elevate, vanno sommate quelle derivanti da scavo e trasporto transoceanico | Ridotte a causa della prossimità produttiva e di processi principalmente elettrici |
Lo specchietto mette a confronto 4 tra le più incisive voci relative alle modalità per ottenere minerali e terre rare, attraverso l’estrazione mineraria oppure servendosi del riciclo della black mass. I due processi hanno rese e impatti diversi, legati a consumo d’acqua ed emissioni di anidride carbonica collegate, e influiscono in maniera molto differente sull’economia mondiale.
I target obbligatori di materiale riciclato secondo la normativa europea
Per accelerare la transizione verso il riciclo della black mass, l’Unione Europea ha varato il Regolamento (UE) 2023/1542 relativo alle batterie. Non si tratta di semplici linee guida, ma di obblighi di legge severissimi, che devono essere rispettati al fine di evitare l’apertura di procedure di infrazione. Dal 2031 in avanti, ogni nuova batteria immessa sul mercato UE dovrà contenere percentuali minime obbligatorie di materiali provenienti dal riciclo. Inizialmente, si introdurranno quote specifiche per cobalto, litio e nichel, fino ad arrivare a parti stabilite per ogni tipo di componente raro.
Questa spinta normativa sta innescando una reazione a catena. In tutto il continente stanno nascendo le cosiddette gigafactory del riciclo, dedicate esclusivamente alla produzione di black mass. L’obiettivo di queste iniziative imprenditoriali è chiaro: si desidera chiudere il cerchio della filiera elettrica, garantendo che il valore e l’indotto dei minerali critici rimangano all’interno dei confini europei, proteggendo l’industria dalle fluttuazioni dei mercati esteri.
