DAL GIAPPONE UN PROGRAMMA PER IL RECUPERO DEL NICHEL

È in programma l’introduzione di questo sistema di riciclaggio anche all’estero

Uno dei maggiori problemi che gli impianti di autodemolizioni dovranno iniziare ad affrontare nei prossimi anni è lo smalti- mento delle batterie esaurite delle auto elettriche e ibride. In Europa ogni anno circa 12 milioni di veicoli vengono rottamati; in Italia 1,5 milioni di veicoli, dai quali si stima venga separato 1 milione di tonnellate di materiale metallico per il successivo riciclaggio, mentre il residuo della frantumazione, chiamato fluff, ammonta a 300.000 tonnellate. L’obiettivo per gli operatori della filiera del fine vita dei veicoli è quello di raggiungere nel 2015 una quota di recupero degli autoveicoli a fine vita pari al 95% in peso e una quota di reimpiego e riciclaggio pari all’85% in peso. Il mercato delle auto ibride, sebbene ancora poco presenti nel parco auto europeo, è considerato un settore con notevoli possibilità di espansione.

Con la diffusione di questo tipo di veicoli, si pone il problema dello smaltimento di parti ancora poco conosciute dagli operatori, ma con possibilità di valorizzazione della componentistica da inserire in mercati di sbocco innovativi e con ottima valenza dal punto di vista ambientale. Per quanto riguarda il trattamento delle batterie esaurite delle auto elettriche e ibride, le prime iniziative arrivano dal lontano Giappone. Toyota Motor Corporation ha avviato il primo programma industriale al mondo per il riciclaggio del nichel con- tenuto nelle batterie al nichel idruro che verrà riutilizzato in nuove batterie dello stesso materiale. L’innovazione di questo programma si basa sul fatto che, finora, gli accumulatori esausti che venivano recuperati dalla re- te delle concessionarie e dalle strutture di autodemolizione, erano sottoposti a un trattamento di riduzione, e il residuo veniva semplicemente riciclato come materiale grezzo per produrre acciaio inossidabile. Oggi, grazie allo sviluppo di una tecnologia ad alta precisione per la selezione e l’estrazione del nichel, i materiali possono essere avviati direttamente al processo di raffinazione, per poi trovare una seconda vita proprio all’interno di un’altra batteria, realizzando quello che viene definito riciclaggio “da batteria a batteria”. Per realizzare questo processo su scala industriale, la Toyota Motor Corporation ha creato il Call Center Toyota HV, per il recupero delle batterie, e ha costruito strutture avanzate di riciclaggio per la produzione in massa in collaborazione con il suo ramo aziendale chimico, la Toyota Chemical Engineering. Può inoltre contare sul supporto di Sumitomo Metal Mining per la fase di raffinazione del nichel e di PEVE per quanto riguarda il controllo qualità nella produzione delle batterie al nichel idruro prodotte per i veicoli ibridi. Inoltre, visto l’impiego di mezzi pesanti per la movimentazione delle varie sostanze provenienti dal recupero, si sta avviando anche un programma per la riduzione del- le emissioni di CO2 durante il trasporto. La maggior parte delle auto ibride pre- senti oggi sul mercato è alimentata da batterie al nichel idruro. Tuttavia, molti produttori stanno cominciando a muoversi verso le batterie agli ioni di litio, che hanno maggiore durata di carica, prestazioni migliori a basse temperature e possono sopportare ripetuti cicli di ricarica. La realizzazione di questo avanzato sistema di riciclo in Giappone contribuirà ad accelerare la creazione di una società più sostenibile, basata sul riciclaggio, ed è anche un’importante dimostrazione di come le tecnologie per il recupero e il riciclaggio possano rappresentare una risposta concreta alla limitazione delle risorse globali. Le analisi di mercato dell’Agenzia di consulenza per lo sviluppo economico di impresa, Frost & Sullivan, prevedono che i ricavi dal mercato europeo per la gestione dei rifiuti del- le sole batterie esauste raggiungerà 74 milioni di Dollari entro il 2016, dai 10,3 milioni di Dollari registrati nel 2009. Ovviamente, non tutte le batterie esauste dovranno andare in Giappone per essere recuperate: Toyota, ha affermato in una nota che sta considerando l’idea di introdurre questo sistema di riciclaggio anche in altri Paesi oltre al Giappone. BATTERIE: DAL PIOMBO AL LITIO Un secolo di evoluzioni. La tecnologia delle batterie ha avuto numerose evoluzioni negli ultimi anni, per la necessità di ridurre gli ingombri a parità di energia immagazzinata. Sebbene vari tipi di batterie si siano presentati sul mercato nel corso degli anni (Nichel- Cadmio, Nichel-Metallo Idruro, Litio-Ione, etc), le batterie Piombo/Acido sono ancora le più utilizzate in diversi settori. Batterie al piombo/acido La cella piombo-acida è il costituente fondamentale dei comuni accumulatori per auto. Utilizzano un anodo fatto di polvere di piombo (Pb) spugnosa e un catodo di diossido di piombo (PbO2). Batterie per trazione Le batterie per trazione sono studiate per fornire la potenza necessaria per muovere un veicolo, come un’automobile elettrica o un motore per rimorchio. Mentre le convenzionali batterie piombo-acido contengono elettrolita liquido, nelle batterie per trazione l’elettrolita è spesso gelificato per prevenire versamenti. L’elettrolita può anche essere imbevuto in lana di vetro avvolta in modo tale che le celle abbiano un’area circolare della sezione trasversale. Vantaggi: eroga correnti molto elevate, affidabile e di lunga vita, funziona bene anche a basse temperature. Svantaggi: il piombo è un metallo pesante ed è tossico. Perde di capacità per stress meccanici. Non è adatta a scariche troppo prolungate a causa del fenomeno della solfatazione. Batterie al nichel-cadmio e nichel-metallo idruro L’accumulatore nichel-metallo idruro (NiMH) è un tipo di accumulatore simile all’accumulatore nichel-cadmio (Ni-Cd), ma l’anodo, che assorbe l’idrogeno, è una lega invece che cadmio. Come nelle batterie NiCd, il nichel è il catodo. Le applicazioni degli accumulatori di tipo NiMH includono i veicoli ibridi e l’elettronica di consumo. Vantaggi: sono più piccole, più leggere e più efficienti. Possono essere caricate collegandole a una presa elettrica, hanno un’elevata capacità e si ricaricano rapidamente. Svantaggi: il cadmio è altamente velenoso. La qualità delle batterie NiCd scade rapidamente se vengono ricaricate prima di essere completamente scariche (il cosiddetto “effetto memoria”). Batterie a ioni di litio Questo tipo di batterie produce corrente quando gli atomi con carica elettrica (ioni) passano da un elettrodo (anodo) all’altro (catodo) attraverso un separatore, costituito da una membrana polimerica sottilissima. Questa membrana ha la caratteristica di essere attraversata dagli ioni, ma senza il rischio di un cortocircuito che si verificherebbe nel caso in cui l’anodo e il catodo entrassero direttamente in contatto. Vantaggi: rispetto alle batterie NiMh, sono più piccole, più leggere e forniscono molta più energia. Svantaggi: non offrono prestazioni ottimali alle alte temperature. In queste condizioni, esse si esauriscono più rapidamente, diventando inaffidabili e possono addirittura autoincendiarsi. In generale, le batterie al litio-ione e al litio-polimero stanno surclassando la tecnologia nichel-metallo idruro, mentre a causa del loro basso costo le batterie al piombo-acido mantengono il loro ruolo predominante. Tuttavia, i progressi si succedono in continuazione, e alcuni paesi (soprattutto l’Islanda, ricca di energia ma senza riserve di petrolio) sono particolarmente attivi nel sostegno alla ricerca.