mercoledì, Settembre 28, 2022
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Dentro l’energia pulita: ecco che arrivano i riciclatori di batterie

L’economia delle batterie è in forte espansione e con essa un’industria del riciclaggio si sta preparando per un’ondata di rifiuti di batterie.

Battery Resourcers di Worcester, Massachusetts, ha dichiarato la scorsa settimana che sta progettando di costruire un impianto in Georgia che sarà in grado di riciclare 30.000 tonnellate di batterie agli ioni di litio all’anno. Sarà il più grande impianto di riciclaggio delle batterie del Nord America quando aprirà entro la fine dell’anno.

Ma il suo regno sarà breve perché Li-Cycle, con sede nell’area di Toronto, sta costruendo un impianto di riciclaggio delle batterie ancora più grande vicino a Rochester, New York, la cui apertura è prevista per il 2023. La società ha dichiarato il mese scorso che sta modificando i suoi piani in modo da aumentare le dimensioni dell’impianto, in risposta a previsioni di forte domanda di riciclo.

Per aiutare a capire cosa sta succedendo, ho contattato Jeff Spangenberger, un ricercatore presso l’Argonne National Laboratory nell’Illinois e anche direttore del ReCell Center, una collaborazione tra il governo e l’industria per migliorare le tecnologie di riciclaggio delle batterie.

“Se il processo è abbastanza buono, non c’è motivo per cui non puoi creare materiali per batterie dai materiali delle batterie”, ha affermato.

Per lui, lo sviluppo di un’industria del riciclaggio delle batterie è una delle parti più importanti ed entusiasmanti della transizione verso l’energia pulita.

È importante perché la crescita dei veicoli elettrici e dei sistemi di accumulo delle batterie alla fine porterà a milioni di tonnellate di batterie inutilizzabili a meno che non vengano riciclate. Ed è entusiasmante perché ricercatori e imprenditori stanno escogitando modi convenienti per riutilizzare la maggior parte di questi rifiuti.

L’industria del riciclaggio sta cambiando e crescendo per prepararsi a un aumento di cinque volte previsto della quantità di batterie agli ioni di litio disponibili per il riciclaggio a livello globale entro il 2030, secondo i dati di Li-Cycle e Benchmark Mineral Intelligence.

Le batterie agli ioni di litio sono utilizzate per alimentare veicoli elettrici, accumulatori di batterie ed elettronica di consumo. Le batterie contengono metalli rari e costosi come il cobalto e il nichel.

Man mano che le aziende producono più batterie, i governi e i sostenitori dell’ambiente nutrono crescenti preoccupazioni per i danni ambientali derivanti dall’intero ciclo di vita delle batterie, inclusa l’estrazione di metalli per la produzione di batterie e l’inquinamento che si verifica quando le vecchie batterie finiscono nelle discariche.

Ricercatori e imprenditori vogliono utilizzare il riciclaggio per ridurre la necessità di attività minerarie e ridurre i rifiuti quando le batterie raggiungono la fine del loro ciclo di vita.

Il riciclaggio della batteria non è nuovo. Le aziende trattano batterie e altri rifiuti elettronici da decenni. Anche con i progressi tecnologici, il front-end del processo non è cambiato molto, con i lavoratori in piedi su un nastro trasportatore di vecchie batterie che alimentano in una macchina per la triturazione.

Le batterie agli ioni di litio spesso raggiungono la fine della loro vita perché si sono degradate dopo anni di carica e scarica, il che porta a piccoli cambiamenti fisici che riducono gradualmente la loro capacità di mantenere una carica, non perché i metalli all’interno non siano più utilizzabili.

Il processo di riciclaggio spesso inizia separando la copertura di plastica e frammenti di rame e foglio di alluminio, lasciando un materiale chiamato “massa nera”, una sostanza nera e polverosa che costituisce la maggior parte delle viscere della batteria. La massa nera contiene cobalto, nichel e litio, insieme a grafite e altre sostanze.

La parte difficile, e l’essenza delle tecnologie sviluppate dalle aziende, è l’elaborazione della massa nera per estrarre i materiali preziosi e rimuovere le impurità in modo che i materiali possano funzionare come nuovi.

Battery Resourcers è una società privata, fondata nel 2015, nata da un progetto del Worcester Polytechnic Institute e con un piccolo stabilimento a Worcester. L’azienda prevede di spendere 43 milioni di dollari e assumere 150 lavoratori nello stabilimento della Georgia, che aprirà ad agosto.

“Questo è solo l’inizio di un’enorme infrastruttura di riciclaggio”, ha affermato Roger Lin, vicepresidente del marketing e delle relazioni con il governo di Battery Resourcers, in un’intervista. “Riteniamo di avere un processo molto efficiente e pulito per rendere l’economia della batteria davvero circolare, ed è per questo che siamo entusiasti di ciò che stiamo facendo in Georgia e oltre”.

Quando parla di economia circolare, si riferisce a un insieme di principi e politiche che mirano a ridurre gli sprechi e trovare modi per riutilizzare continuamente le risorse piuttosto che estrarle dalla terra.

Il governatore della Georgia Brian Kemp ha salutato l’annuncio della società, dicendo che Battery Resourcers è stato l’ultimo a trasferirsi nello stato “a causa della nostra posizione di leadership nello spazio di produzione di veicoli elettrici”.

In effetti, la Georgia sta diventando un fulcro dell’economia delle batterie. Un esempio di alto profilo è Rivian, il produttore di autocarri elettrici, che il mese scorso ha dichiarato che costruirà un impianto vicino a dove sarà situato lo stabilimento di Battery Resourcers, a est di Atlanta. Battery Resourcers ha rifiutato di commentare se funzionerà con Rivian.

Con la crescita dell’industria del riciclaggio, deve anche convincere i produttori di batterie che i materiali riciclati possono soddisfare gli stessi standard di prestazioni dei materiali estratti. Yan Wang, professore al Worcester Polytechnic e co-fondatore di Battery Resourcers, faceva parte di un team che l’anno scorso ha pubblicato un’analisi sulla rivista Joule, dimostrando che i materiali riciclati possono superare i nuovi materiali nei test fisici e nelle simulazioni.

Questo era solo un documento, ma i suoi risultati erano in linea con ciò che le aziende di riciclaggio affermano di aspettarsi di vedere mentre continuano a imparare e migliorare.

Li-Cycle, con sede fuori Toronto, ha piccoli stabilimenti a Kingston, Ontario, e vicino a Rochester, New York, e sta costruendo uno stabilimento molto più grande vicino a Rochester con un costo previsto di 175 milioni di dollari. L’impianto più grande sarebbe in grado di elaborare 35.000 tonnellate di massa nera all’anno, che secondo la società equivalgono a circa 90.000 tonnellate di batterie agli ioni di litio.

L’azienda, fondata nel 2016, sta sviluppando un sistema di piccoli impianti che effettuano il trattamento iniziale delle batterie e poi alimentano hub regionali come quello in costruzione vicino a Rochester. Questo fa parte di un piano a lungo termine, attraverso l’espansione e le joint venture, per avere piccoli impianti e hub regionali che coprano i principali mercati mondiali di veicoli elettrici, inclusa la Cina.

Li-Cycle è stata quotata in borsa lo scorso anno e ha una capitalizzazione di mercato di 1,45 miliardi di dollari. L’azienda ha affermato che il suo processo può recuperare circa il 95% dei materiali in una batteria agli ioni di litio e farlo senza produrre acque reflue e con emissioni minime nell’aria.

Come molto nell’economia dell’energia pulita, la Cina è molto più avanti degli Stati Uniti, leader mondiale nella produzione e riciclaggio di batterie. Il ReCell Center e altri stanno cercando di avviare un’industria statunitense in modo che le batterie dei vecchi veicoli elettrici non debbano essere spedite in Cina un giorno per il riciclaggio.

CATL, con sede in Cina, è il più grande produttore di batterie al mondo. Ha una filiale, Brunp Recycling, con la capacità di riciclare 120.000 tonnellate di batterie all’anno.

CATL ha dichiarato ad ottobre che intendeva spendere l’equivalente di 5 miliardi di dollari per costruire un nuovo impianto di riciclaggio nella provincia cinese di Hubei.

“Siamo indietro”, ha detto Spangenberger, a proposito della concorrenza con la Cina. “Ma stiamo prendendo velocità.”

Altre storie sulla transizione energetica da prendere in considerazione questa settimana:

Tesla raggiunge l’accordo con la proposta di miniera di nichel del Minnesota: Una delle grandi sfide per le aziende che producono batterie agli ioni di litio è garantire forniture affidabili di metalli rari come il nichel. Tesla ora ha un accordo per acquistare circa la metà del nichel da una miniera proposta in Minnesota, come riporta Mike Hughlett per lo Star Tribune di Minneapolis. Talon Metals, con sede nelle Isole Vergini britanniche, e il suo partner, il gigante minerario globale Rio Tinto, stanno costruendo una delle poche miniere negli Stati Uniti il ​​cui prodotto principale è il nichel. L’estrazione del nichel può avere effetti negativi significativi sull’ambiente, quindi una sfida con lo sviluppo di questa miniera è il rispetto delle regole ambientali pur rimanendo finanziariamente sostenibile.

L’amministrazione Biden deve affrontare ritardi nelle regole di efficienza dell’appliance: L’amministrazione Biden si è mossa lentamente per aggiornare gli standard di efficienza energetica per elettrodomestici e lampadine, a seguito del fallimento intenzionale dell’amministrazione Trump nel migliorare gli standard. I gruppi ambientalisti sono ora frustrati dal ritmo del progresso, che mostra la complessità dei cambiamenti alla politica ambientale nazionale, come riporta Anna Phillips per il Washington Post. “Ogni mese di ritardo ha delle conseguenze”, ha affermato Andrew deLaski, direttore esecutivo dell’Appliance Standards Awareness Project.

La società di stoccaggio dell’aria compressa ottiene un’importante infusione di contanti: Hydrostor, un’azienda di cui ho scritto il mese scorso, sta costruendo un accumulo di energia che utilizza aria compressa per caricare un sistema che può quindi scaricarsi per un massimo di otto ore. Questo stoccaggio di lunga durata è prezioso per una rete che fa sempre più affidamento su fonti di energia intermittenti come l’eolico e il solare. E ora Hydrostor ha ottenuto un investimento di 250 milioni di dollari dalla divisione di private equity di Goldman Sachs, che è un significativo voto di fiducia nella promessa dello stoccaggio dell’aria compressa, come riporta Julian Spector per Canary Media. “Siamo stati in grado di mostrare loro quanto sia avvincente la tecnologia e quanto siano avanzati i nostri progetti di sviluppo”, ha affermato Curtis VanWalleghem, CEO di Hydrostor, a proposito dell’investimento di Goldman Sachs.

I regolatori dell’Arizona approvano il piano per accelerare l’adozione di veicoli elettrici: La Commissione dell’Arizona Corporation ha votato questa settimana per approvare un piano di elettrificazione dei trasporti per lo stato, richiedendo alle utility di presentare rapporti su ciò che stanno facendo per aiutare i clienti a passare ai veicoli elettrici e incoraggiando le utility a fare di più per accelerare questo cambiamento. L’Arizona ha seguito gli stati vicini negli investimenti in veicoli elettrici, quindi i sostenitori dell’ambiente sperano nel nuovo piano, come riporta Robert Walton per Utility Dive.

Gli Stati Uniti rischiano di restare indietro negli autocarri pesanti elettrificanti: Gli Stati Uniti non erano tra le 15 nazioni che hanno accettato di lavorare insieme lo scorso autunno per lavorare su una transizione verso autocarri pesanti e autobus senza emissioni, e c’è il rischio di rimanere indietro, secondo un articolo di opinione sul New York Times di Margo Oge e Drew Kodjak dell’International Council on Clean Transportation. “Oltre al loro impatto sul clima, le emissioni di questi veicoli hanno effetti perniciosi sulla salute umana”, scrivono, osservando che i rimorchi per trattori, i furgoni per le consegne e i camioncini più pesanti sono solo il 10% dei veicoli sulla strada, ma sono responsabili per il 45 per cento delle emissioni di ossido di azoto del settore.

Inside Clean Energy è il bollettino settimanale di notizie e analisi dell’ICN sulla transizione energetica. Invia suggerimenti e domande sulle notizie a dan.gearino@insideclimatenews.org.

Dan Gearino

Reporter sull’energia pulita, Midwest, National Environment Reporting Network

Dan Gearino copre gli Stati Uniti centro-occidentali, parte del National Environment Reporting Network dell’ICN. La sua copertura si occupa del lato commerciale della transizione verso l’energia pulita e scrive la newsletter Inside Clean Energy di ICN. È arrivato all’ICN nel 2018 dopo un incarico di nove anni presso The Columbus Dispatch, dove si è occupato del business dell’energia. Prima di allora, si è occupato di politica e affari in Iowa e nel New Hampshire. È cresciuto nella contea di Warren, Iowa, appena a sud di Des Moines, e vive a Columbus, Ohio.

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