Qual è l’impatto ambientale della produzione e del riciclaggio delle batterie per veicoli elettrici?

Un importante avvertimento sulla diffusione dei veicoli elettrici è la domanda su cosa faremo con tutte queste batterie per auto una volta scaduto il loro tempo. C’è anche preoccupazione per l’impatto ambientale dell’estrazione del litio, per non parlare di quello di altri metalli essenziali, come il cobalto e il nichel. Prendiamoci un po’ di tempo per vedere cosa c’è nelle batterie dei veicoli elettrici, dove vanno quando sono esaurite e se i veicoli elettrici alla fine sono ancora la scelta migliore per l’ambiente.

Le batterie dei veicoli elettrici sono riciclabili?

Le batterie dei veicoli elettrici sono altamente riciclabili. Oltre il 95% dei componenti di una batteria agli ioni di litio può essere estratto tramite idrometallurgia. Ciò comporta la macinazione dei componenti della batteria e il loro passaggio attraverso una soluzione acida. Una serie di solventi e cicli di galvanica sono in grado di estrarre i singoli elementi dalla soluzione. Il recupero dalla fusione è comune ma più dispendioso in termini energetici e meno efficace. L’inquinamento causato da questo processo di riciclaggio è trascurabile . Il problema in questo momento è che non abbiamo abbastanza strutture di riciclaggio attualmente in funzione nella scala necessaria per far fronte al diluvio di batterie per veicoli elettrici che escono dal loro ciclo di vita. Al momento stiamo riciclando solo il 5% circa delle nostre batterie agli ioni di litio , ma fortunatamente il valore crescente di litio, cobalto e nichel rende la prospettiva di recuperarle molto più interessante.

Rendere redditizio il processo di riciclaggio può essere impegnativo, a seconda dei materiali che stai prendendo di mira, ma questo studio analizza abbastanza bene gli aspetti economici .

“La maggior parte dei processi produttivi raggiunge rendimenti elevati per i metalli preziosi cobalto, rame e nichel. In confronto, il litio viene recuperato solo in pochi processi e con una resa inferiore, seppur di alto valore economico. Il recupero dei componenti di basso valore di grafite, manganese ed elettroliti solventi è tecnicamente fattibile ma economicamente impegnativo”.

Qual è l’impatto ambientale dell’estrazione del litio?

Sebbene sia un componente vitale delle batterie, il litio costituisce solo circa l’ 11% della massa totale di una cellula . Puoi vedere come influisce sulla chimica della batteria qui . Australia, Cile e Cina producono la parte del leone della fornitura mondiale di litio. Le applicazioni automobilistiche assorbono circa il 31% di tale offerta , ma si prevede che la domanda continuerà una forte traiettoria al rialzo.

Ci sono due modi in cui il litio viene estratto: le saline e l’estrazione di rocce dure. Quando il minerale di spodumene duro viene estratto, viene scomposto, separato, sottoposto a un bagno acido e, alla fine, il solfato di litio può essere estratto dalla miscela. Questo è un metodo di estrazione molto tradizionale con tutti i soliti rischi di accumulo di inquinanti negli stagni di decantazione. È un processo relativamente economico rispetto alla lavorazione della salina, ma produce anche un prodotto di qualità inferiore. L’Australia, con un enorme 46% della produzione mondiale di litio , fa molto affidamento sull’estrazione di hard rock. Poiché questo metodo è così laborioso, non sorprende che produca circa il triplo delle emissioni per tonnellata di litio, rispetto alle saline .

Le saline si creano quando l’acqua viene pompata nel sottosuolo e ritorna in superficie con minerali disciolti. Questa salamoia viene distribuita su ampie pozze per evaporare, lasciando i minerali da separare e processare. Le saline sono comuni in un triangolo che si sovrappone a Cile, Argentina e Bolivia. Le vicine montagne delle Ande hanno creato grandi depositi non molto al di sotto della superficie grazie all’attività geotermica che sottrae minerali dalla roccia vulcanica. Un’elevazione più elevata favorisce anche un’evaporazione più rapida nelle pozze di salamoia.

Il costo principale dell’estrazione del litio nelle saline è l’utilizzo dell’acqua. Ottenere numeri esatti è difficile, tuttavia. Le stime vanno da 250 galloni di acqua per libbra di litio , fino a un milione di galloni . I dati del governo cileno suggeriscono che la produzione di salamoia nelle pianure di Atacama sta superando di circa il 30% la capacità della falda acquifera di ricaricarsi . Circa il 65% dell’acqua della regione viene utilizzata per l’estrazione del litio. Queste operazioni si svolgono nei deserti dove l’approvvigionamento idrico è già scarso per le popolazioni locali e mette a dura prova l’agricoltura locale . Oltre a far fronte alla scarsità d’acqua sempre più scarsa nei luoghi più aridi della Terra, i gruppi aborigeni che abitano le aree vicine corrono anche il rischio di avere a che fare con materiali abbandonati e ecosistemi sconvolti a causa dell’industria mineraria. Molti sono già stati oggetto di questo tipo di abusi da parte di compagnie minerarie internazionali in passato. Di conseguenza, si sono opposti fermamente ai nuovi progetti o ne hanno rivendicato una significativa proprietà.

E gli altri materiali utilizzati nelle batterie?

Le batterie contengono molti altri materiali, come nichel, cobalto e grafite.

Il cobalto viene estratto principalmente dal Congo, che produce circa la metà della fornitura mondiale. Gli ingenti investimenti cinesi hanno portato alla costruzione di molte operazioni minerarie industriali per soddisfare la loro domanda di produzione, ma i lavoratori locali sono spesso esclusi da questa impresa. Invece, sono relegati a scavare le proprie miniere artigianali con poche precauzioni di sicurezza e poche possibilità di ricorso in caso di infortunio. Finiscono per vendere il loro cobalto agli stessi commercianti che traghettano il cobalto estratto industrialmente alle raffinerie in Cina.

La produzione di nichel è meno onerosa, ma non priva di costi . È ampiamente estratto in tutto il mondo, con l’Indonesia che fornisce circa il 30% della fornitura totale . La maggior parte viene utilizzata per la produzione di acciaio inossidabile e solo il 6% per le batterie.

I veicoli elettrici sono ancora migliori per l’ambiente una volta che si tiene conto della produzione e del riciclaggio delle batterie?

Nel complesso, potrebbe sembrare un costo elevato per trasformare i nostri veicoli elettrici in realtà. Le valutazioni del ciclo di vita che confrontano le auto elettriche con quelle tradizionali mostrano che i veicoli elettrici sono effettivamente carichi di emissioni grazie al costo delle batterie. Il punto in cui viene accumulata tale differenza è durante la vita del veicolo. I motori a combustione interna rendono le auto tra il 60% e il 68% più emissive rispetto ai veicoli elettrici negli Stati Uniti. Considerando il ruolo smisurato svolto dal carburante in questo calcolo, ripulire la rete elettrica è importante quasi quanto portare un sacco di veicoli elettrici sulla strada. Il risparmio medio di emissioni in Europa può variare tra il 28% e il 72% a seconda di come vengono caricati i veicoli elettrici.

In definitiva, i veicoli elettrici sono ancora una transizione necessaria da fare per intaccare le emissioni globali. Detto questo, coloro che vivono vicino alle miniere hanno ancora una serie di sfide accatastate contro di loro. Si confrontano con i brutti effetti ambientali dell’attività mineraria ben prima di quelli del cambiamento climatico. I governi dovranno fare un lavoro migliore tenendo l’industria mineraria per rendere conto della corretta gestione del sito prima di diventare troppo compiaciuti di popolare un futuro verde pieno di veicoli elettrici.