Il progetto LIBAT mira alla dimostrazione su scala pilota di un processo innovativo per il riciclaggio delle batterie al Litio primarie (batterie Li(0)/MnO2). Il processo proposto integra un pretrattamento meccanico con un trattamento idrometallurgico al fine di recuperare le materie plastiche, i metalli ferrosi e i non ferrosi. Il progetto consentirà di aumentare e raggiungere una percentuale di riciclo maggiore del 50%.
A tale riguardo, il progetto sostiene direttamente il raggiungimento del seguente obiettivo dichiarato nell'articolo 10 del regolamento del programma LIFE: " Sviluppare, testare e dimostrare strategie o approcci gestionali, soluzioni e pratiche migliori, includendo lo sviluppo e la dimostrazione di tecnologie innovative, relative ai contesti ambientali, idonee per essere replicate, trasferite o integrate, includendo anche il collegamento tra ambiente e salute, e a sostegno delle politiche e delle legislazioni relative all'efficienza delle risorse, includendo la tabella di marcia relativa ad un impiego efficiente delle risorse da parte dell’Europa”. Nello specifico, le azioni proposte riguardano le priorità tematiche relative ai rifiuti ((ii) - (iii)), all’aria e alla qualità delle emissioni ((ii) - (iii)) indicate all’interno dell'allegato III del regolamento LIFE.
In Europa, la tendenza attuale è quella di trattare le batterie al litio primarie giunte a fine vita con processi pirometallurgici. Tuttavia questi processi si basano su un trattamento termico, quindi sono caratterizzati da ingenti costi energetici ed un elevato impatto ambientale (possibilità di emissioni di metalli). Al fine di limitare i costi di questi trattamenti, che risultano fattibili solamente su vasta scala, è necessario il trattamento simultaneo di diversi tipi di batterie. Le batterie al litio primarie vengono quindi alimentate ai processi pirometallurgici insieme ad altre tipologie di batterie come ad esempio a quelle alcalino-manganese. Le diverse tipologie di batterie sono caratterizzate da composizioni chimiche notevolmente differenti, che aumenta la difficoltà di separazione e i relativi costi.
Questa soluzione non è però sostenibile a lungo termine a causa della crescente domanda di litio che attualmente copre circa il 67% delle risorse globali. L’aumento delle applicazioni di questo materiale in diversi settori come quello automobilistico comporterebbe una discrepanza tra la domanda e le risorse disponibili entro il 2023.
er soddisfare l’incremento della domanda di mercato, il litio deve quindi essere recuperato e riciclato. L'assenza di un trattamento specifico dedicato esclusivamente al recupero delle batterie a Litio primarie ha motivato il gruppo di ricerca a presentare alla EC lo stato attuale dell'arte e a proporre il progetto LiBat.
L’attuazione del processo ideato contribuisce agli obiettivi del sottoprogramma LIFE Action riducendo del 20% il CO2-eq generato in una prospettiva del ciclo di vita rispetto a quello prodotto con i processi pirometallurgici.
In accordo a quanto è stato detto, l'attuazione del progetto sarà fondamentale per raggiungere gli obiettivi fissati dalla comunità europea in materia di recupero e di riciclaggio. In seguito, vengono riportati gli obiettivi definiti dalle principali direttive europee in materia di recupero e riciclo di batterie e come attraverso il processo LiBat si contribuisce al loro raggiungimento:
- Direttiva 2006/66/EC che abroga la direttiva 91/157/CEE relativa a pile e accumulatori e ai rifiuti di pile e accumulatori: conformemente alla presente direttiva, entro il 2016 gli stati membri devono aver raggiunto una quantità di raccolta minima obbligatoria di batterie a fine vita pari al 45% in peso mentre l'efficienza di riciclaggio per le batterie al litio primarie deve essere superiore al 50%.
Il progetto sostiene quest'ultimo obiettivo dimostrando l’efficienza di un processo che può favorire sia la raccolta che un efficiente riciclo delle batterie al litio primarie.
- Direttiva 2008/98/EC relativa ai rifiuti e che abroga alcune direttive: questa direttiva stabilisce che la politica sui rifiuti dovrebbe privilegiare il seguente ordine di azioni: prevenzione, preparazione per il riutilizzo, riciclaggio, altri recuperi, ad es. recupero di energia e di smaltimento.
Rispetto a queste priorità, il progetto intende dimostrare la possibilità di aumentare l'efficienza del riciclaggio delle batterie al litio primarie contribuendo in tal modo ridurre la frazione di rifiuti destinata al conferimento in discarica o all'incenerimento.
- Direttiva 1999/31/EC relativa alle discariche di rifiuti: l'attuazione della presente direttiva è finalizzata alla riduzione della frazione di rifiuti non recuperata e destinata alla discarica. Il processo LiBat si inserisce in questa prospettiva avendo l’obiettivo di favorire un processo ottimizzato di recycling e quindi alimentare la filiera con materia prima secondaria piuttosto che con materiali primari.
- Strategia tematica COM (2005) 666 relativa alla prevenzione e riciclaggio dei rifiuti: il progetto Libat assisterà direttamente l'Unione Europea nel raggiungere gli obiettivi stabiliti nella strategia che ha lo scopo di sostituire i prodotti a base fossile con quelli rinnovabili - effetti positivi sul potenziale di riscaldamento globale (Global Warming Potential, GWP).
- Direttiva 2008/1/EC relativa al Controllo integrato per la prevenzione dell'inquinamento (IPPC): il processo proposto ridurrà l'impatto ambientale associato alla produzione di nuove batterie e allo smaltimento di quelle esaurite attraverso il riciclaggio delle batterie al litio primarie come materia prima secondaria. Inoltre il processo di tipo idrometallurgico risulta essere meno energivoro rispetto a processi pirometallurgici convenzionali, contribuendo così all'attuazione di questa direttiva.
- Direttiva 2012/27/EU relativa all’efficienza energetica: il contributo fondamentale del progetto è la dimostrazione della possibilità di ridurre il consumo energetico per kg di batteria riciclata rispetto ai convenzionali processi pirometallurgici. Tali risparmi energetici saranno accuratamente analizzati e quantificati con l'impatto ambientale del processo proposto mediante l'implementazione di un'analisi LCA.