Smaltimento batterie auto elettriche: costo, inquinamento e riciclo

 

In modo proporzionale all’incremento del numero di auto elettriche in circolazione, aumentano anche le problematiche connesse allo smaltimento delle relative batterie.

 

Negli ultimi anni stiamo assistendo a un incremento graduale ma costante del numero di autoveicoli con motori ibridi ed elettrici che circolano sulle nostre strade. Questa tendenza, peraltro anche giusta, è dettata principalmente dall’esigenza di contrastare l’inquinamento e le sue nefaste conseguenze sull’ambiente e sulla salute umana.

Nonostante i vantaggi relativi alla drastica riduzione delle emissioni di CO2, però, le auto ibride ed elettriche non sono del tutto esenti da problemi legati all’inquinamento, che in questo caso sono legati principalmente allo smaltimento batterie.

La gestione delle batterie auto è sempre stata delicata anche sui veicoli dotati di motore a combustione, anche se in quel caso si tratta soprattutto di una corretta manutenzione; nelle batterie di vecchio tipo, infatti, bisogna ricordarsi di rabboccare l’acqua distillata negli elementi per evitare la solfatazione, di conseguenza è importante tenere in garage un desolfatore batterie per fare fronte alle emergenze. Nelle batterie per auto a secco questo problema non c’è invece, ma bisogna in ogni caso preoccuparsi della loro manutenzione durante tutto l’anno, specialmente se l’automobile viene usata poco, e quindi tra i vari accessori per auto da tenere in garage non possono assolutamente mancare un avviatore per auto e un mantenitore di carica.

Impatto ambientale auto elettriche

Le auto con motore ibrido sono dotate di una piccola batteria aggiuntiva agli ioni di litio, di solito collocata nel portabagagli oppure sotto i sedili anteriori, mentre nelle auto completamente elettriche vengono usate sempre batterie agli ioni di litio, ma di dimensioni e capacità maggiori.

Le moderne batterie auto elettriche sono quindi completamente diverse da quelle piombo-acido, anche se queste ultime sono state utilizzate sui primi prototipi di auto elettrica e sono ancora in uso sulle auto con motore a combustione; essendo diverse, inoltre, sono anche soggette a problematiche diverse e specifiche.

Tanto per cominciare corrono un maggiore rischio di incendio se vengono accidentalmente bucate, oppure se vengono caricate in modo improprio; inoltre non accettano la carica se la loro temperatura è troppo fredda, quindi devono essere collegate necessariamente a un sistema di riscaldamento se operano in zone climatiche particolarmente rigide.

L’unico tipo di manutenzione che le batterie elettriche richiedono è la regolare ricarica, ma una volta concluso il loro ciclo vitale, che purtroppo è relativamente breve visto che si basa su un numero di cicli di carica/scarica che può oscillare da qualche centinaio a qualche migliaio, devono essere opportunamente smaltite o rottamate, altrimenti il loro impatto ambientale è decisamente pesante. Oltre al litio, infatti, queste batterie contengono anche nichel, cobalto, vanadio, silicio, stagno e grafite.

Le ditte produttrici stanno cercando di risolvere il problema mettendo a punto delle varianti di batterie agli ioni di litio che, sacrificando una parte di energia e potenza specifica, offrono una maggiore resistenza alle fiamme, permettono la ricarica rapida in pochi minuti e hanno una durata di vita più lunga; il tipo di batteria A123 per esempio, che è a base di litio ferro fosfato, ha una durata di circa 10 anni e consente oltre 7.000 cicli di carica/scarica, mentre le batterie al litio-manganese che sta mettendo a punto la ditta LG Chem promettono di estendere la durata di vita fino a 40 anni.

Queste nuove batterie auto elettriche, però, contengono in ogni caso sostanze inquinanti, come fosfati, titanati, spinelli e altri ossidi; di conseguenza anche se promettono di avere un impatto ambientale ridotto rispetto alle odierne batterie, rimangono comunque un grave problema dal punto di vista ecologico.

 

Smaltimento batterie auto elettriche

Lo smaltimento batterie al litio rappresenta un serio problema per l’ambiente soprattutto perché, come capita spesso in questi casi, i controlli sono inadeguati e le strutture che si occupano dello stoccaggio e del riciclo sono poche rispetto alla mole complessiva di batterie esauste. Quindi la situazione è a dir poco nebulosa nonché decisamente rischiosa, perché buona parte delle batterie a fine vita vengono smaltite illegalmente o distrutte, con gravi conseguenze per l’ambiente.

La soluzione migliore al problema rimangono i processi di riciclaggio, che comunque riescono a gestire solo una minima percentuale del numero complessivo di batterie a fine vita. Questi processi, inoltre, sfruttano le alte temperature per sciogliere i diversi metalli presenti nelle batterie e consentire così il loro recupero e riutilizzo, di conseguenza pongono l’ulteriore problema dall’emissione di gas tossici che sono comunque fonte di inquinamento.

Nel 2014, però, il CNR ICCOM di Firenze ha studiato un particolare processo di riciclo a basse temperature grazie al quale è possibile recuperare i componenti della black mass, cioè la parte attiva contenuta all’interno delle batterie, riducendo quasi a zero l’emissione di gas tossici e il conseguente impatto ambientale. La maggior parte degli operatori europei che si occupano di riciclare le batterie al litio, però, usano ancora vecchi metodi che, oltre a essere inquinanti, permettono di recuperare soltanto il litio e il cobalto. In Cina, invece, sono stati messi a punto metodi che permettono di recuperare correttamente tutti i materiali.

L’ulteriore sfida che pone il riciclaggio è quella dei costi, che al momento sono ancora decisamente alti; trattare un chilogrammo di black mass, infatti, costa dai 4,00 ai 4,50 euro a seconda di vari fattori, come le distanze, il tipo di trattamento adottato, le condizioni delle batterie e via dicendo.

Per migliorare il quadro della situazione, quindi, c’è ancora molto lavoro da fare; in particolar modo bisogna cercare di trovare un’applicazione pratica che permetta di riutilizzare le batterie esauste e dare loro una seconda vita senza doverle necessariamente sottoporre a riciclo, oppure trovare un metodo di ripristino rapido. Anche la riprogettazione delle celle al fine di consentire alle batterie esaurite di poter essere aperte e separate in sicurezza potrebbe facilitare e accelerare ulteriormente i processi di recupero e riciclaggio.