Le batterie Li-ion e NiMH si trovano nelle attrezzature industriali e nei prodotti di consumo quotidiano, come per esempio telefoni cellulari e lettori multimediali portatili. Tali batterie sono diffuse anche sui veicoli ibridi ed elettrici, i quali stanno diventando sempre più popolari.
Negli ultimi anni, gli sviluppi tecnologici riguardanti le batterie si sono concentrati sulla chimica agli ioni di litio e la quantità di metallo contenuta è stata ridotta nei tipi di batterie più recenti. Questa riduzione di contenuto metallico limita i processi di riciclo basati sulla fornace, i quali non sono in grado di recuperare i contenuti non metallici.
Con l’aumento della domanda inerente un maggior recupero di materiale, il riciclo in fornace affronta sfide crescenti.
L’iniziativa europea ColaBats (Cobalt and lanthanide recovery from batteries) ha studiato nuovi processi industriali per il riciclo dei metalli critici e fondamentali per l’economia, a partire dalle batterie di scarto. I metalli sui quali gli scienziati si sono maggiormente concentrati sono il cobalto e i lantanidi, così come il nichel e il litio, due metalli essenziali per l’economia.
Per fare ciò, sono stati studiati dei processi idrometallurgici per il riciclaggio di Li-ion e NiMH dai rifiuti. A differenza dei processi che richiedono l’uso di una fornace, la lavorazione idrometallurgica sfrutta la lisciviazione selettiva dei composti metallici per formare una soluzione da cui è possibile recuperare i metalli.
Gli scienziati del progetto ColaBats hanno dimostrato la fattibilità della separazione idrometallurgica per gli scarti delle batterie Li-ion e NiMH, mediante l’uso di un particolare tipo di solvente. Il solvente è conosciuto come solvente a eutettico profondo, ed è composto da acido lattico, cloruro di colina, acido citrico e acqua.
Questo particolare solvente vanta proprietà che permettono di sciogliere una maggiore quantità di ossidi metallici e metalli. È composto da ingredienti non tossici ed è molto meno costoso di altri liquidi ionici.
Il nuovo processo messo a punto dal progetto ColaBats richiede una raffinazione, ma vanta il potenziale di svolgere processi di recupero più efficienti e sostenibili. La nuova tecnologia consentirà di ridurre i rifiuti in discarica attraverso il recupero di metalli riciclabili e di ridurre il consumo di metalli critici.
