Il vecchio diventa nuovo – il riciclaggio delle batterie di Volkswagen
Il vecchio diventa nuovo – il riciclaggio delle batterie di Volkswagen
Nella sede di Salzgitter, Volkswagen ha messo in funzione il primo impianto in tutto il gruppo per il riciclaggio delle batterie ad alto voltaggio delle vetture. L’obiettivo è recuperare materie prime preziose come litio, nichel, manganese e cobalto, al fine di creare un ciclo chiuso.
Testo e foto: Volkswagen AG
I modelli completamente elettrici ID.3 e ID.4 aprono un nuovo capitolo per il marchio Volkswagen e l’intero gruppo: rendono l’elettromobilità un fenomeno di massa. Il funzionamento dei veicoli elettrici richiede energia elettrica, immagazzinata in tante piccole celle della batteria e moduli grandi quanto una scatola da scarpe. Le batterie sono il cuore delle auto elettriche nonché la loro componente chiave.
Ma cosa succede alle batterie quando raggiungono il termine del loro ciclo di vita? Il reparto Ricerca e sviluppo del gruppo Volkswagen ha trovato la soluzione e Volkswagen Group Components ha contribuito a renderla pronta per la produzione in serie: una procedura innovativa e sostenibile per il riciclaggio delle batterie, che ora viene applicata per la prima volta in un impianto pilota nella sede tedesca di Salzgitter.
Riciclare oltre il 90 percento
«Il nostro obiettivo è creare un ciclo proprio, in cui recuperare più del 90 percento delle nostre batterie» afferma Thomas Tiedje, responsabile della pianificazione tecnica di Volkswagen Group Components. Poi aggiunge: «Non vogliamo cedere ad altri nessuna fase del processo; preferiamo invece qualificare i nostri collaboratori e prepararli così ad affrontare il futuro».
Al processo di riciclaggio sono destinate solo le batterie che non sono davvero più utilizzabili in altro modo. Prima infatti si verifica se le batterie siano ancora in uno stato abbastanza buono da permettere loro una seconda vita in accumulatori di energia mobili, come colonnine di ricarica rapida flessibili o robot per la ricarica. In questo modo si prolunga sensibilmente la durata di utilizzo.
Come funziona il riciclaggio delle batterie di Volkswagen?
Se la batteria viene destinata al riciclaggio, viene scaricata completamente e smontata. I primi materiali come la custodia di alluminio, il cavo di rame e la plastica vengono recuperati già in questa fase e reimmessi nel ciclo di produzione. Poi i moduli della batteria entrano nel vero e proprio impianto di riciclaggio completamente automatico, dove un trituratore li riduce a un granulato. Il granulato viene quindi essiccato, condotto attraverso diversi setacci e lungo un nastro magnetico, diventando sempre più fine. Al termine si ottiene la cosiddetta «polvere nera» che contiene, tra le altre cose, preziosa grafite, litio, manganese, cobalto e nichel. Un’azienda partner operante nel settore chimico separa poi la polvere nera nei suoi singoli componenti tramite un processo idrometallurgico, utilizzando quindi acqua e solventi. Tali componenti possono essere impiegati come materia prima secondaria per la costruzione di catodi di nuove batterie, senza nessuna perdita di qualità rispetto al materiale nuovo, primario.
Con il cosiddetto approccio «closed loop», Volkswagen Group Components vuole creare un ciclo dei materiali chiuso, che non solo riduce il fabbisogno primario di materie prime a lungo termine, ma diminuisce sensibilmente anche l’impronta di carbonio delle batterie. «Se produciamo i nostri catodi esclusivamente da materiale riciclato, risparmiamo più di una tonnellata di CO2 per ogni veicolo» afferma Thomas Tiedje. Il primo passo nel riciclaggio industrializzato delle batterie contribuisce quindi direttamente alla tutela ambientale. A lungo termine, lo smaltimento corretto delle batterie e la rigenerazione dei loro componenti preziosi incide sulla sostenibilità economica ed ecologica.
Cresce con l’elettromobilità
Ingenti ritorni di batterie sono previsti non prima della fine del decennio, quando verranno ritirati i primi modelli ID. L’impianto è quindi stato progettato, per il momento, per riciclare nel funzionamento pilota fino a 3600 sistemi batteria in un anno, il che corrisponde a circa 1500 tonnellate. In seguito, la capacità del sistema potrà essere aumentata progressivamente per raggiungere quantità maggiori introducendo costantemente processi ottimizzati, affiancando così il rapido progredire dell’elettromobilità.
Il funzionamento di una cella della batteria
La cella di una batteria è l’unità più piccola del sistema batteria, può immagazzinare energia e poi cederla di nuovo. Al suo interno, l’energia elettrica viene convertita in energia chimica durante la ricarica e viceversa durante lo scaricamento. La componente fondamentale è rappresentata dai due elettrodi, anodo e catodo, divisi da un separatore permeabile agli ioni di litio. Tutto ciò è circondato un liquido conduttore: l’elettrolito. Durante la ricarica, gli ioni di litio si trasferiscono dal catodo all’anodo e forniscono elettroni al catodo, attraversano il separatore e raccolgono elettroni dall’anodo. Durante lo scaricamento, gli ioni di litio tornano verso il catodo e l’energia fornita può essere usata dai consumatori di energia come i motori elettrici.
Nel sistema modulare di elettrificazione a elementi componibili (SME) di Volkswagen, più celle sono collegate a un modulo e più moduli sono collegati a un sistema batteria.
