Una nuova "colla" potrebbe produrre litio

Il riciclaggio delle batterie è fondamentale, ma le tecniche attuali, come la combustione controllata dei vecchi pacchi, possono rilasciare materiali tossici. Il Lawrence Berkeley National Laboratory afferma di avere un’opzione più sicura ed economica.

Il riciclaggio delle batterie agli ioni di litio per auto elettriche ed elettronica di consumo è una priorità urgente date le scarse scorte globali di metalli costosi come litio, nichel e cobalto, ma presenta uno svantaggio: le tecniche attuali come la combustione controllata possono rilasciare sostanze chimiche tossiche. Gli scienziati del Lawrence Berkeley National Laboratory, tuttavia, affermano di aver trovato una soluzione: un nuovo materiale che consente di riciclare le vecchie celle agli ioni di litio solo con acqua. E presto potrebbe rendere il riciclaggio delle batterie più economico e sicuro.

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" costituito da due polimeri ampiamente disponibili che si dissolve quando posto in acqua alcalina a temperatura ambiente contenente idrossido di sodio. I metalli della batteria possono quindi essere filtrati dalla soluzione ed essiccati all’aria, hanno detto i ricercatori. Non c'è combustione e nessun rilascio di tossine.

Un ricercatore del Lawrence Berkeley National Laboratory conserva campioni del legante a rilascio rapido sviluppato per rendere il riciclaggio delle batterie agli ioni di litio più sicuro ed economico.

La ricerca sta già passando ai test commerciali con Onto Technologies, una startup di riciclaggio a Bend, Oregon. Se tutto andrà bene, il nuovo materiale legante potrebbe iniziare ad essere utilizzato nelle batterie agli ioni di litio entro "da due a cinque anni", ha detto a Forbes Gao Liu, uno scienziato senior del laboratorio di Berkeley.

Aziende tra cui Redwood Materials, guidata dal cofondatore di Tesla JB Straubel, e Li-Cycle con sede a Toronto, stanno raccogliendo miliardi di dollari per costruire impianti di riciclaggio su larga scala in tutto il Nord America che sperano possano un giorno posizionarli come fornitori chiave dei metalli di base elettrici. le batterie dei veicoli più necessarie. Ciò sarà probabilmente fondamentale poiché nei prossimi anni verranno aperti dozzine di nuovi impianti di batterie pianificati da aziende tra cui General Motors, Ford, Tesla, Toyota, Hyundai e Panasonic.

Gli scienziati che hanno creato il legante a rilascio rapido includono Robert Kostecki, Gao Liu, Chen Fang e Muhammad Ihsan Ul Haq.

"Se si guarda la quantità di produzione di ioni di litio che verrà avviata nel prossimo decennio, crescerà del 30% all'anno", ha detto Liu. "Quindi la (quantità di) batterie che dobbiamo riciclare tra dieci anni sarà un business in forte crescita."

Sebbene le batterie agli ioni di litio siano ottime per eliminare i gas di scarico e le emissioni di carbonio che riscaldano il clima, si sporcano quando bruciano. Se una batteria Tesla prende fuoco, ad esempio, rilascia una serie di tossine nocive e sostanze polifluoroalchiliche, o sostanze chimiche PFAS, che sono collegate a una serie di problemi per la salute umana.

In particolare, il legante del Lawrence Berkeley Lab non contiene sostanze chimiche PFAS.

"Ideare un legante senza (prodotti chimici PFAS) è stato difficile, ma è straordinariamente importante per il futuro", ha affermato Steve Sloop, CEO di OnTo, in una dichiarazione inviata via email. "I clienti non li vogliono a causa del legame emergente con i problemi di salute, e penso che presto i regolatori concorderanno sul fatto che non possiamo continuare a usare queste sostanze chimiche."

Secondo Lawrence Berkeley, il raccoglitore costa circa un decimo del prezzo di due dei raccoglitori commerciali più comunemente usati. E oltre alle batterie per veicoli elettrici, il team che ha creato il materiale ritiene che possa essere utilizzato per batterie di qualsiasi dimensione, da quelle dei cellulari a quelle enormi che i servizi pubblici utilizzano per immagazzinare elettricità.