Batterie al Litio: la Cina scopre come riciclarle con “acqua frizzante”. Addio acidi e costi folli?

Dalla Cina arriva una soluzione che pare disarmante nella sua semplicità: usare CO2 e acqua per recuperare il 95% del litio dalle batterie esauste. Una rivoluzione tecnica che potrebbe cambiare gli equilibri della supply chain.

Uno dei grandi paradossi della transizione verde, che spesso sottolineiamo su queste pagine, è la “sporcizia” insita nei processi di produzione e smaltimento delle tecnologie pulite. Le batterie agli ioni di litio, cuore pulsante della mobilità elettrica, una volta giunte a fine vita diventano un problema costoso e ambientalmente imbarazzante. I metodi attuali di riciclo richiedono temperature infernali o bagni in acidi corrosivi, rendendo il recupero talvolta più inquinante dell’estrazione stessa.

Tuttavia, un team congiunto dell’Accademia Cinese delle Scienze è riuscito a risolvere il problema e ha pubblicato uno studio, in materia.

Il metodo “gassato”: chimica semplice per problemi complessi

I ricercatori cinesi hanno sviluppato un processo che utilizza ingredienti banali: anidride carbonica (CO2) e acqua. Niente acidi forti, niente temperature da fonderia. Il principio si basa sulla creazione di acido carbonico — sostanzialmente la stessa reazione che rende l’acqua frizzante — che agisce come un solvente incredibilmente efficace ma delicato.

Ecco come funziona questa strategia “tre-in-uno”, che promette di chiudere il cerchio dell’economia circolare senza aprirne un altro nell’inquinamento chimico:

1. Lisciviazione dolce: La CO2 reagisce con l’acqua formando acido carbonico debole. Questa soluzione è sufficiente per estrarre il litio dal catodo della batteria con un tasso di recupero superiore al 95%. Un risultato che pareggia l’efficienza dei metodi chimici aggressivi, ma senza i rischi associati.

2. Upcycling dei metalli: Il processo non si limita al litio. I catodi contengono metalli preziosi come cobalto, nichel e manganese. Invece di diventare scarti, questi vengono trasformati in catalizzatori utili per altre reazioni chimiche ed energetiche.

3. Sequestro della CO2: La ciliegina sulla torta è che l’anidride carbonica utilizzata non torna nell’atmosfera. Una parte di essa finisce chimicamente legata ai sottoprodotti solidi, realizzando di fatto un sequestro del carbonio. Una volta distaccati i composti utili, questa può essere riciclata in un nuovo ciclo produttivo.

FILE PHOTO: A brine pool used to extract lithium is seen at a salt flat of Cauchari Olaroz, near Susques, Argentina November 8, 2017. Picture taken November 8, 2017. REUTERS/Juliana Castilla

Un confronto necessario

Per capire la portata dell’innovazione, è utile osservare le differenze con le tecniche attuali in questa tabella comparativa:

La sfida della scalabilità: dal laboratorio alla fabbrica

Nonostante l’entusiasmo, è doveroso mantenere quel sano scetticismo keynesiano che ci contraddistingue. Come riportato dagli stessi autori dello studio, il processo è stato validato in laboratorio (“lab-proven”). Il passaggio alla scala industriale è un altro paio di maniche.

Le attuali gigafactory di riciclo non smantelleranno i loro impianti domani mattina. Bisognerà dimostrare che questo processo “frizzante” possa gestire le tonnellate di materiale in arrivo — si stima che entro il 2050 avremo circa 381 milioni di tonnellate di rifiuti da batterie — mantenendo costi, velocità e volumi adeguati.

Tuttavia, se la tecnologia si dimostrerà scalabile, la Cina potrebbe aver appena risolto due problemi con una sola mossa: assicurarsi una fornitura quasi infinita di litio a basso costo dai propri scarti e ridurre drasticamente l’impronta carbonica della filiera EV. Un vantaggio competitivo che, ancora una volta, rischia di lasciare l’Europa a guardare.

Domande e risposte

È davvero possibile riciclare batterie usando solo “acqua frizzante”?

Sostanzialmente sì, ma è una semplificazione giornalistica. Il processo utilizza la reazione tra CO2 e acqua per creare acido carbonico. Pur essendo un acido debole (lo stesso delle bevande gassate), in condizioni controllate si è dimostrato capace di separare il litio dal resto dei componenti della batteria con un’efficacia sorprendente del 95%. La vera innovazione sta nell’aver scoperto che non servono acidi corrosivi e pericolosi per ottenere questo risultato, rendendo il processo incredibilmente più sicuro ed economico.

Cosa succede agli altri metalli preziosi come il cobalto e il nichel?

Nel riciclo tradizionale questi metalli sono spesso difficili da recuperare o richiedono processi separati costosi. Con il nuovo metodo cinese, non vengono buttati via né richiedono trattamenti eccessivamente complessi. Vengono sottoposti a un processo di “upcycling”, ovvero vengono trasformati direttamente in catalizzatori chimici riutilizzabili. Questo trasforma quello che sarebbe un rifiuto industriale potenzialmente tossico in una nuova materia prima per l’industria chimica ed energetica, massimizzando il valore economico della batteria esausta.

Questa tecnologia renderà le auto elettriche subito più economiche?

Non nell’immediato. Sebbene il metodo prometta di abbattere i costi di riciclo (niente alte temperature, niente reagenti costosi), siamo ancora in una fase di prova di laboratorio. Devono essere ancora dimostrati i costi, la velocità e la capacità di gestione dei volumi su scala industriale. Tuttavia, se il sistema si dimostrerà scalabile (“will it scale?”), potrebbe stabilizzare il prezzo del litio nel lungo periodo, riducendo la dipendenza dalle miniere e abbassando i costi complessivi della filiera delle batterie.

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