Batterie Usate per EV Potrebbero Alimentare Veicoli e Città: Ecco il Dato Cruciale!

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Used EV batteries could power vehicles, houses or even towns – if their manufacturers share vital data

Le batterie degli EV sono composte da centinaia di celle più piccole

In tutto il mondo, sempre più veicoli elettrici stanno prendendo piede sulle strade. L’anno scorso, sono stati venduti più di 17 milioni tra veicoli completamente elettrici e ibridi. Le previsioni iniziali suggeriscono che quest’anno il numero potrebbe raggiungere i 20 milioni. Quasi il 20% di tutte le auto vendute oggi sono elettriche.

Tuttavia, con l’aumento dei conducenti che scelgono l’elettrico, emerge una nuova sfida: cosa fare delle enormi batterie quando giungono al termine del loro ciclo di vita. Questo avviene mediamente tra 12 e 15 anni, anche se i dati reali suggeriscono che potrebbe essere fino al 40% più lungo. Il peso medio di una batteria per EV è di circa 450 chilogrammi.

Nota dell’editore:

Il co-autore ospite, il Professor Habibi, è il responsabile del Centro per i Sistemi Energetici Verdi e Intelligenti presso l’Università Edith Cowan (ECU). Il Dr. Yasir Arafat è un ingegnere chimico e ricercatore senior presso la stessa istituzione. Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con licenza Creative Commons.

Entro il 2030, si prevede che in Australia saranno necessari lo smaltimento o il riciclo di circa 30.000 tonnellate di batterie per EV. Entro il 2040, la stima sale a 360.000 tonnellate e a 1,6 milioni di tonnellate entro il 2050.

È un problema? Non necessariamente. Quando una batteria raggiunge la fine della sua vita utile in un veicolo, ha ancora molta energia. Insieme, potrebbero alimentare veicoli più piccoli, case o, se collegati in serie, persino intere città.

Perché ciò sia possibile, tuttavia, abbiamo bisogno di informazioni migliori. Qual è lo stato di salute di queste batterie? Di cosa sono fatte? Hanno mai subito incidenti? Attualmente, ottenere risposte a queste domande è complicato. Questo deve cambiare.

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Potenziale enorme, realtà impegnativa

Le vecchie batterie degli EV hanno un enorme potenziale. Tuttavia, non sarà facile realizzarlo.

Ciò è dovuto alla difficoltà di ottenere dati accurati sulle prestazioni della batteria, sulla velocità del suo degrado e sullo stato attuale della salute della batteria – quanta capacità ha ora rispetto a quanto ne aveva quando era nuova.

Purtroppo, i produttori di veicoli spesso rendono difficile l’accesso a queste informazioni cruciali. E una volta rimossa una batteria, non è possibile accedere ai suoi dati specifici.

Ciò comporta rischi reali. Se una batteria presenta un difetto o è stata gravemente degradata, potrebbe prendere fuoco quando viene aperta o se utilizzata per un ruolo non adatto. Senza dati, i riciclatori operano alla cieca.

Il riutilizzo delle batterie degli EV sarà economicamente vantaggioso solo se ci sarà sufficiente fiducia nelle stime della capacità residua e delle prestazioni.

Senza dati solidi, investitori e aziende potrebbero esitare a impegnarsi nel mercato del riutilizzo a causa dei rischi finanziari coinvolti.

Estrazione dei minerali da una batteria

Le batterie degli EV sono piene di minerali critici come nichel, cobalto, litio e manganese. Quasi tutto in una batteria per EV può essere riciclato – fino al 95%.

Anche qui, non è così semplice come dovrebbe essere. I produttori progettano le batterie focalizzandosi su prestazioni e sicurezza, mentre la riciclabilità è spesso un pensiero secondario.

I pacchi batteria sono spesso sigillati per motivi di sicurezza, rendendo difficile smontare le loro migliaia di celle individuali. Smantellare questi tipi di batterie per EV è estremamente laborioso e richiede molto tempo. Alcune dovranno essere frantumate e i minerali estratti successivamente.

Le batterie degli EV presentano chimiche molto diverse, come il fosfato di ferro e litio e il cobalto manganese nichel. Tuttavia, queste informazioni vitali spesso non sono incluse sull’etichetta.

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Metodi migliori per valutare la salute della batteria

Le batterie per EV usate si dividono in tre gruppi in base al loro stato di salute:

  • Alta (80% o più della capacità originale): Queste batterie possono essere ricondizionate per essere riutilizzate in applicazioni simili, come auto elettriche, ciclomotori, biciclette e carrelli da golf. Alcune possono essere ridimensionate per adattarsi a veicoli più piccoli.

  • Media (60-80%): Queste batterie possono essere riposizionate per applicazioni completamente diverse, come l’accumulo di energia stazionaria o gli alimentatori ininterrotti.

  • Bassa (sotto il 60%): Queste batterie subiscono processi di triturazione e raffinazione per recuperare minerali preziosi che possono essere utilizzati per fabbricare nuove batterie.

Di recente, i ricercatori sono riusciti a stimare la salute delle batterie per EV usate anche senza accesso ai dati della batteria. Tuttavia, l’accesso ai dati di utilizzo e prestazione fornirebbe stime migliori.

Cosa è in gioco?

Una batteria per EV è qualcosa di straordinario. Ma si basa su lunghe catene di approvvigionamento, contiene minerali critici, e la loro produzione può causare inquinamento ed emissioni di carbonio.

Idealmente, una batteria per EV dovrebbe essere esaurita prima di riciclarla. Il riutilizzo di queste batterie aiuterà a ridurre il numero di nuove batterie necessarie.

Se le vecchie batterie vengono accumulate o smaltite in modo improprio, ciò porta a rischi di incendio e potenziale contaminazione del suolo e dell’acqua.

Al momento, è difficile per aziende e individui accedere ai dati sulle prestazioni di ogni batteria. Ciò significa che è molto più difficile e costoso valutare la sua salute e la vita utile residua. Di conseguenza, più batterie vengono scartate o inviate al riciclo troppo presto.

Il riciclo delle batterie per EV è un processo ben definito. Ma è energivoro e richiede significativi trattamenti chimici.

Cosa deve cambiare?

Attualmente, molti produttori di batterie sono riluttanti a condividere i dati sulle prestazioni delle batterie, a causa di preoccupazioni relative alla proprietà intellettuale e ad altre questioni legali. Questo dovrà cambiare affinché la società possa trarre il massimo vantaggio da questi complessi dispositivi di immagazzinamento dell’energia. Tuttavia, queste modifiche sono improbabili che provengano dall’industria.

Nel 2021, la California ha introdotto leggi che richiedono ai produttori di fornire ai riciclatori l’accesso ai dati e allo stato di salute della batteria. Analogamente, l’Unione Europea richiederà che tutte le batterie per EV siano dotate di un passaporto digitale a partire dal gennaio 2027, che fornisca l’accesso ai dati sulla salute della batteria, sulla chimica e sui registri di eventi potenzialmente dannosi, come incidenti o ricariche a temperature estreme.

L’Australia dovrebbe seguire l’esempio – prima che ci troviamo di fronte a una montagna di batterie per EV e nessun modo per riutilizzarle.

Crediti immagine: Roberto Sorin, Newpowa

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