Gli scienziati affermano di aver creato un adesivo rivoluzionario che permette alle batterie di essere riciclate senza creare sostanze chimiche
Da qualche anno non le vediamo più nei nostri smartphone ma le batterie al litio svolgono ancora un ruolo essenziale nella vita di tutti i giorni. Non solo nei cellulari ma anche in tablet, notebook, lettore di ebook e, in generale, in qualsiasi strumento elettronico di uso comune. Persino il boom delle auto elettriche, anzi anche solo quelle ibride, ha visto un’industria fiorente di produttori di batterie al litio (batterie agli ioni di litio), che consentono ai veicoli di viaggiare in autonomia, senza consumare benzina, per qualche chilometro. Tutto a favore dell’ambiente? Beh, non proprio. Ogni volta che gettiamo via, in una maniera o nell’altra, batterie al litio, queste generano inquinamento, ossia creano sostanze tossiche da quando smettono di funzionare sino al processo di smaltimento da parte delle società addette.
La novità è che gli scienziati del Lawrence Berkeley National Laboratory affermano di aver creato una colla, o meglio, un adesivo rivoluzionario per le batterie al litio che consente loro di essere riciclate senza creare sostanze chimiche altamente tossiche.
Una “colla” per rendere il riciclo delle batterie al litio più sostenibile
Il riciclo delle batterie al litio è fondamentale, ma le tecniche attuali, come la combustione controllata di vecchi pacchetti, possono rilasciare materiali tossici. Gli scienziati del Lawrence Berkeley National Laboratory hanno usato un nuovo materiale che consente di riciclare le vecchie celle agli ioni di litio solo con acqua. La tecnica si basa su una ovvietà: le celle della batteria utilizzano leganti simili a colla per tenere insieme il catodo caricato positivamente e l’anodo caricato negativamente, gli elementi che trasmettono l’elettricità. Il materiale di Lawrence Berkeley è un legante a “rilascio rapido” composto da due polimeri che si dissolvono se sciolti in acqua alcalina a temperatura ambiente contenente idrossido di sodio. I metalli della batteria possono quindi essere filtrati dalla soluzione e asciugati all’aria. Non c’è combustione e nessun rilascio di sostanze tossiche.
Mentre le batterie agli ioni di litio sono ottime per eliminare i gas di scarico e le emissioni di carbonio che riscaldano il clima, sono sporche quando bruciano. Ad esempio, se una batteria di un’auto elettrica prende fuoco, rilascia una serie di tossine nocive e sostanze polifluoroalchiliche, o PFAS, che sono collegate a una serie di problemi di salute umana. Nel nostro caso, il legante di Lawrence Berkeley Lab non contiene sostanze chimiche PFAS.
Come spiegano i ricercatori:
«Se si guarda a quanta produzione di ioni di litio arriverà online nel prossimo decennio, questa crescerà del 30% circa all’anno. Quindi la quantità di batterie che dovremo riciclare in 10 anni sarà un business in crescita».
E nello specifico della soluzione continua:
«Formulare il legante senza sostanze chimiche è stato difficile, ma è straordinariamente importante per il futuro. Le aziende oramai guardano altrove e penso che presto le autorità di regolamentazione concorderanno sul fatto che non possiamo continuare a utilizzare queste sostanze chimiche».
Secondo il laboratorio Lawrence Berkeley, il sistema finale, usato per legare i due poli delle batterie, costa circa un decimo del prezzo delle metodologie commerciali attuali. E oltre alle batterie al litio per veicoli elettrici, il team che ha creato il materiale ritiene che potrebbe essere utilizzato per batterie di qualsiasi dimensione, dai telefoni cellulari alle utenze su larga scala utilizzate per immagazzinare elettricità.
Peraltro, il mercato va già verso altre direzioni: Ford introdurrà le batterie al litio-ferro-fosfato (LFP) sulla Mustang Mach-E in Europa, in alternativa agli attuali accumulatori al litio. Uno dei vantaggi delle batterie LFP è che non contengono cobalto, che è un materiale raro e costoso utilizzato in alcune batterie al litio. Al suo posto c’è il ferro, abbondante e poco costoso e meno soggetto alla combustione spontanea rispetto ad altri materiali utilizzati nelle batterie agli ioni di litio. Resta il problema dello smaltimento, che dal Lawrence Berkeley National Laboratory sperano di risolvere presto.