Il riciclo delle batterie potrebbe presto rivoluzionare l’intero settore della mobilità a zero emissioni, trasformando le celle esauste da potenziale rifiuto a risorsa strategica.
Quando un automobilista si chiede quanto duri una batteria auto, o quale sia il prezzo per la batteria della macchina al momento della sostituzione, non considera il destino dell’accumulatore esausto. Considerando quanto pesa l’elemento, ovvero ben più di 10 kg, la gestione a fine vita diventa un tema industriale primario. Quando un accumulatore scende sotto l’80% della capacità originaria, non deve diventare un rifiuto, ma può entrare in un nuovo ciclo industriale.
La filiera circolare dell’automotive opera su due livelli complementari. La cosiddetta Second Life riassembla i moduli, per creare accumulatori stazionari. L’idrometallurgia a freddo, invece, recupera oltre il 95% di litio, cobalto, nichel e manganese. Questo modello riduce dell’80% la necessità di estrazione mineraria, e azzera la dipendenza europea dalla raffinazione estera. In un simile contesto, il corretto riciclo di batterie al litio si affianca a procedure virtuose per lo smaltimento delle batterie di auto elettriche, su scala industriale, consentendo una seconda vita agli accumulatori di questo tipo.
La seconda vita delle batterie: dagli accumulatori auto ai parchi solari
Un accumulatore a fine vita può ancora essere ricaricato fino al 75% della sua capacità, stando a quanto riporta l’analisi di Cobat sulla seconda vita delle batterie per auto elettriche. Secondo gli impegni ambientali dell’Unione Europea, questi prodotti devono rappresentare un vero e proprio esempio virtuoso di economia circolare, dal momento che il loro assemblaggio richiede l’estrazione di materie prime rare che il riciclo può fornire senza impattare. Ciò apre numerose dinamiche di riciclo.
La prima fase di valorizzazione di questa filiera circolare è rappresentata dal riuso stazionario. La sostituzione del pacco batteria di un veicolo elettrico avviene solitamente quando autonomia e capacità residua scendono sotto la soglia del 75–80%. Sebbene questo livello di carica risulti insufficiente, per garantire le elevate prestazioni di spunto e accelerazione richieste da un’automobile, è ideale per l’accumulo di energia da fonti rinnovabili, come i parchi fotovoltaici o le pale eoliche.
Il processo prevede lo smontaggio dell’involucro esterno, un test diagnostico sui singoli moduli e il loro riassemblaggio in sistemi di stoccaggio stazionari industriali. Questa transizione permette di estendere la vita utile dei moduli per ulteriori 10 o 12 anni di esercizio.
La diagnosi dello stato di salute e il re-pack per l’accumulo stazionario
Il collaudo tecnico dei moduli dismessi richiede una rigorosa ingegneria della diagnosi. I tecnici analizzano lo stato di salute dell’accumulatore attraverso l’impiego di software diagnostici avanzati, capaci di separare e distinguere le celle ancora performanti da quelle danneggiate o inutilizzabili.
I moduli che mantengono un indice di SoH (State of Health, traduzione inglese di stato di salute) superiore al 70% vengono ritenuti idonei per l’accumulo stazionario. Questi elementi si riconfigurano integrando un nuovo battery management system, ottimizzato per gestire cicli lenti e costanti di carica e scarica, totalmente inadatti all’utilizzo nell’automotive ma tipici della rete di distribuzione urbana.
I sistemi BESS, acronimo di Battery Energy Storage System, realizzati con batterie automobilistiche di seconda vita garantiscono un’elevata resa di accumulo e massima sicurezza operativa. Sono utili a immagazzinare energia nei momenti di massima produzione, come le ore di punta, per renderla utilizzabile in quelli di massima richiesta, generalmente dopo il tramonto.
Il disaccoppiamento dai prezzi del litio vergine per la stabilità della rete
L’impiego di accumulatori riqualificati offre un concreto vantaggio economico, ai gestori della rete elettrica così come alle comunità energetiche. Realizzare impianti di stoccaggio con batterie di seconda vita costa tra il 35% e il 50% in meno rispetto all’acquisto di batterie nuove, realizzate con litio vergine.
Questo tangibile abbattimento dei costi d’investimento stabilizza la rete elettrica e favorisce la penetrazione delle fonti rinnovabili, svincolando la produzione energetica locale dalle fluttuazioni speculative delle borse minerarie estere. Ciò rappresenta un ulteriore notevole beneficio dovuto al riciclo delle batterie su scala industriale.
Dalla pirometallurgia all’idrometallurgia per recuperare il 95% dei metalli
Quando le celle raggiungono il termine definitivo della propria vita utile e non sono più idonee neppure a prestarsi all’accumulo stazionario, si passa alla fase del riciclo chimico. La scelta del processo industriale e delle metodologie di trattamento, che dipendono dalla sofisticatezza e dalla dimensione dell’impianto determinano percentuale e purezza dei materiali recuperati.
Il processo di riciclo di una batteria è complesso, come evidenzia Electroverse, ma gli accumulatori al litio utilizzati nell’automotive valgono un tesoro anche quando appaiono degradati e non possono più alimentare correttamente un veicolo.
| Metodo di riciclo | Temperatura di processo | Tasso di recupero dei metalli | Impronta di carbonio ed emissioni |
| Pirometallurgia (fusione) | Elevata (1.200 °C – 1.500 °C) | Basso (perde il litio nelle scorie, recupera nichel/cobalto) | Elevata (combustione e consumo energetico poducono anidride carbonica) |
| Idrometallurgia (lisciviazione) | Bassa (<100 °C – processo umido) | Molto elevato (>95% di litio, cobalto, nichel, manganese) | Ridotta (-70% di emissioni rispetto all’estrazione primaria) |
| Trattamento meccanico (frantumazione) | Temperatura ambiente | Separazione fisica (recupera rame, alluminio e black mass) | Minima (fase preliminare per la raffinazione chimica) |
I limiti della fusione ad alta temperatura
La pirometallurgia rappresenta il metodo di trattamento termico più convenzionale che conosciamo. Questo processo prevede la fusione dell’intero pacco batteria all’interno di forni industriali a temperature molto elevate, comprese tra 1.200 °C e 1.500 °C. Sebbene il processo sia meccanicamente semplice, esso presenta comunque forti criticità ambientali ed economiche, le quali lo mettono in cattiva luce:
- richiede un elevato consumo energetico per mantenere le alte temperature;
- brucia componenti plastiche ed elettroliti organici;
- comporta una perdita di litio superiore all’80%. L’elemento si disperde nelle scorie di fusione senza alcuna possibilità di recupero economico.
L’estrazione selettiva della black mass
L’idrometallurgia avanzata rappresenta lo stato dell’arte dell’ingegneria chimica a freddo. Le batterie, dopo essere state completamente scaricate, vengono sminuzzate in atmosfera inerte, per prevenire reazioni di combustione. Da questa frantumazione meccanica si ottiene una polvere scura ad alta concentrazione di elementi preziosi, nota come black mass.
Questa massa scura viene raccolta e sottoposta a levisaggi e bagni acidi a bassa temperatura. Attraverso processi di precipitazione selettiva, e separazione per estrazione con solvente, i singoli metalli vengono recuperati con risultati eccellenti:
- tasso globale di recupero dei materiali: superiore al 95%.
- grado di purezza dei metalli estratti (Litio, Cobalto, Nichel, Manganese): superiore al 99,5%, tale da rendere le materie prime recuperate idonee al reimpiego diretto nei processi di produzione di nuove celle, utilizzabili anche nella realizzazione di batterie per auto.
I target del Regolamento Europeo sul riciclo delle batterie
Relativamente alla policy e alla regolamentazione comunitaria europea, il settore è disciplinato dal Regolamento UE 2023/1542. La norma impone la responsabilità estesa del produttore per l’intero ciclo di vita dell’accumulatore, fissando target vincolanti di recupero delle materie prime e imponendo l’integrazione di quote crescenti di metalli riciclati per le batterie prodotti in Europa.
Il quadro normativo e procedurale aggiornato in merito allo smaltimento degli accumulatori per auto, nel Vecchio Continente, ruota attorno al concetto chiave di riuso, o second life, dal momento che l’area nella quale viviamo è povera di terre rare e materie prime utilizzabili nell’industria delle batterie. Per questo motivo, le linee guida sono quelle di riciclare quanti più metalli possibile.
Le quote obbligatorie di recupero del litio e del cobalto
Il regolamento europeo definisce tappe e scadenze con deadline precise per garantire l’autonomia strategica dell’Unione relativamente al riutilizzo di materie prime rare utilizzabili nella produzione di batterie:
| Metallo / Materia Prima | Target di Recupero entro il 2027 | Target di Recupero entro il 2031 |
| Litio | 50% | 80% |
| Cobalto | 90% | 95% |
| Nichel | 90% | 95% |
| Rame | 90% | 95% |
Questi vincoli, fissati sul breve e sul medio termine, trasformano il recupero dei materiali da semplice adempimento ambientale a pilastro fondamentale della competitività industriale europea, in un ambito di sostenibilità di cui l’UE spesso parla, sebbene altrettanto spesso si dimostri inconclusiva. Il timore è che le deadline indicate in tabella siano riaggiornate e allontanate, come sempre più spesso accade relativamente alle misure prese da Bruxelles in ambito ecologico, che appaiono nette ma poi finiscono per essere posticipate.
L’impatto del passaporto digitale della batteria sulla tracciabilità
A partire dal prossimo anno, il 2027, diventerà obbligatoria l’introduzione del Battery Passport, un vero e proprio passaporto digitale della batteria. Ogni accumulatore immesso sul mercato dell’Unione Europea sarà identificato da un codice QR univoco contenente informazioni dettagliate su:
- provenienza e tracciabilità delle materie prime estratte o riciclate;
- composizione chimica esatta del pacco batteria;
- storia dei tagliandi, delle riparazioni e delle variazioni dello stato di salute in tempo reale.
Questo strumento digitale garantirà la massima trasparenza lungo la catena di fornitura, contrasterà il traffico e lo smaltimento illegale dei rifiuti speciali e semplificherà il lavoro degli addetti nei centri dedicati al riciclo e alla rimessa in funzione delle batterie di accumulo.
