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Una guida Otovo alle nuove direttive per il riciclo delle batterie

I sistemi di accumulo sono dispositivi fondamentali per l’immagazzinamento dell’energia e il perseguimento dell’indipendenza dalla rete elettrica nazionale. Un impianto fotovoltaico con accumulo, infatti, ti permetterà di usufruire dell’energia che hai prodotto durante la giornata nei momenti in cui ne hai più bisogno, come alla sera o durante le giornate uggiose in cui i pannelli non riescono a produrre abbastanza energia.

Uno degli argomenti più discussi in merito al fotovoltaico residenziale e alle batterie per fotovoltaico riguarda il loro smaltimento. Come si riciclano i sistemi di accumulo?

In questo articolo scopriremo insieme le nuove direttive in merito allo smaltimento delle batterie per un utilizzo consapevole di questi dispositivi.

Sei pronto? Iniziamo!


La Direttiva 2006/66/CE per lo smaltimento dei sistemi di accumulo

La Direttiva 2006/66/CE si rivolge ai paesi dell’UE affinché si impegnino nella raccolta e nel riciclo delle batterie. L’obiettivo prefissato punta al recupero di almeno il 50% del peso del prodotto originale.

Il testo della Direttiva recita che:

È auspicabile armonizzare le misure nazionali in materia di pile e accumulatori e di rifiuti di pile e accumulatori. L'obiettivo primario della presente direttiva è di ridurre al minimo l'impatto ambientale negativo delle pile e degli accumulatori e dei rifiuti degli stessi, contribuendo in tal modo alla salvaguardia, alla tutela e al miglioramento della qualità dell'ambiente.

Seppur questa Direttiva sia stata lanciata oltre 10 anni fa, tuttora è di grande attualità. È importante sottolineare come l’esigenza di recupero di questi dispositivi fosse molto sentita un decennio fa, proprio perché la composizione di questi sistemi di accumulo era al piombo-acido, elementi dal forte impatto ambientale, e proprio per questo motivo era necessario incoraggiare l’introduzione di procedure per recuperare più materiale possibile.

Oggi come allora, le batterie al piombo-acido presentano problematiche su più fronti: in campo fotovoltaico, per esempio, hanno prestazioni inferiori rispetto ad altre tecnologie (come quelle al litio-ferro-fosfato).

A tal riguardo, si può sostenere che:

  • Sono particolarmente pesanti e ingombranti; presentano dunque problemi logistici per l’alloggiamento.
  • Hanno un numero di cicli di carica/scarica limitato e quindi offrono prestazioni soddisfacenti per non più di 10 anni, costringendo in questo modo alla loro sostituzione che va a impattare sull’aumento di frequenza di batterie esauste.
  • La profondità di scarica è solo il 50%, ovvero vengono usate solo per la metà della loro capacità reale.

Nella Direttiva si sottolinea l’importanza di istituire dei sistemi di raccolta di pile e sistemi di accumulo. Tali sistemi:

  • Consentono agli utilizzatori finali di disfarsi dei rifiuti di pile o accumulatori portatili in punti di raccolta loro accessibili nelle vicinanze, tenuto conto della densità della popolazione;
  • Esigono che i distributori, quando forniscono pile o accumulatori portatili, siano tenuti a recuperarne gratuitamente i rifiuti, a meno che una valutazione dimostri che i regimi alternativi esistenti siano almeno di uguale efficacia al fine del conseguimento degli obiettivi ambientali della presente direttiva. Gli Stati membri rendono pubbliche tali valutazioni;
  • Non comportano oneri per gli utilizzatori finali nel momento in cui si disfano dei rifiuti di pile o accumulatori portatili, né l'obbligo di acquistare nuove pile o nuovi accumulatori.

Riciclo di sistemi di accumulo al litio-ferro-fosfato

Nonostante la Direttiva UE, purtroppo oggi il tasso di riciclo di questi dispositivi è solo al 5%. È importante specificare, però, che i sistemi di accumulo al litio-ferro-fosfato hanno un’aspettativa di vita più elevata rispetto alle batterie al piombo-acido. Infatti, a seconda delle modalità di utilizzo, queste batterie hanno una durata maggiore che può arrivare a 20 anni di performance prima che sia necessaria la loro sostituzione.

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Tornando al loro riciclo, è fondamentale trovare delle soluzioni per aumentare il tasso di riciclo.

Vediamo insieme le opzioni sul tavolo:

  • Attualmente, per il recupero dei metalli, si utilizza la metallurgia estrattiva, ma purtroppo è un processo poco efficiente e poco sostenibile;
  • I ricercatori stanno studiando nuovi solventi riutilizzabili e biodegradabili in modo da innalzare il tasso di recupero al 90%;
  • Il Consorzio nazionale di raccolta e riciclo (CORBAT) sta sviluppando un processo idrometallurgico che permetta il recupero dei materiali con un impatto ambientale e un costo minori rispetto alle tecnologie attuali;
  • Il riciclo diretto permette di estrarre l’intero catodo per coprirlo con un nuovo strato di litio;
  • Il progetto Second life applications vuole riconvertire le batterie in dispositivi per il livellamento del carico elettrico sulle reti, individuando le celle con sufficiente capacità di carica residua e assemblandole in nuove unità.

Riciclo e riuso sono due facce della stessa medaglia nella risposta contro il problema della limitatezza delle risorse. Ogni anno, infatti, si stima che vengano estratte circa 35 mila tonnellate di litio da una riserva globale di 18 milioni e che servano circa 180 grammi di litio per kW di capacità di batteria. Inoltre, con la diffusione di veicoli elettrici, in un futuro prossimo serviranno milioni di batterie all’anno e il rischio di esaurimento dei depositi di litio è sempre più alto.

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Il monito dell'Europarlamento: servono norme più severe per rendere le batterie sostenibili

La Commissione europea ha proposto un nuovo Regolamento dedicato all'accumulo: un aggiornamento delle norme contenute nella Direttiva 2006/66/EC.

Il documento, adottato con 74 voti favorevoli, 8 contrari e 5 astensioni, concorda con l'approccio della Commissione per introdurre nuovi standard per le batterie sostenibili. Sono stati proposti requisiti obbligatori per tutti i sistemi di accumulo immessi sul mercato dell'Unione Europea. Tra questi requisiti vi rientra l'impiego limitato di sostanze pericolose e un contenuto minimo obbligatorio di materiali riciclati.

L'obiettivo è quello di garantire entro il 2024 la progettazione e la sostituzione delle batterie in maniera facile e sicura.

Per la prima volta nella legislazione europea, il regolamento sulle batterie stabilisce un insieme olistico di regole per governare l’intero ciclo di vita del prodotto, dalla fase di progettazione al fine vita. [...] Questo crea un nuovo approccio per aumentare la circolarità delle batterie e introduce nuovi standard di sostenibilità che dovrebbero diventare un punto di riferimento per l’intero mercato globale.

Queste le parole della relatrice Simona Bonafè.

Riciclo batterie: la ricerca svedese potenzia il processo

Una ricerca svedese condotta da Chalmers University of Technology in Svezia ha sottolineato come il recupero dei materiali critici impiegati nelle batterie stia diventando un settore sempre più fondamentale.

Uno dei metodi che sta acquisendo sempre più interesse riguarda una combinazione di pretrattamento termico e idrometallurgia, in cui viene utilizzata la chimica acquosa per recuperare i metalli. Molte aziende stanno iniziando a basare i loro sistemi di riciclaggio proprio su questo approccio, anche se - come emerge dallo studio dei ricercatori della Chalmers - non esiste ancora uno standard d’utilizzo, ovvero, ogni realtà impiega tempistiche e temperature diverse.

Lo studio svedese ha rilevato come, per la prima volta, il processo idrometallurgico possa essere eseguito anche a temperatura ambiente. L’adozione di tale standard comporterebbe vantaggi economici, ambientali e di tempistiche.

Al riguardo, Burcak Ebin, ricercatore presso il Dipartimento di Chimica e Ingegneria Chimica di Chalmers, si è espresso nei seguenti termini:

La nostra ricerca può fare un’enorme differenza per il settore. In alcuni casi può ridurre la temperatura da 60 a 80 gradi Celsius, fino a temperatura ambiente, e il tempo di processo da diverse ore a soli 30 minuti.

Domande frequenti

Perché le batterie al piombo-acido sono meno convenienti?

Attualmente, le batterie al piombo-acido sono meno convenienti sia da un punto di vista economico che ambientale. La loro composizione, infatti, ha un pessimo impatto sull'ambiente e, inoltre, sono particolarmente pesanti e ingombranti. Ciò comporta difficoltà logistiche e, in più, hanno un numero di cicli di carica/scarica limitato rispetto a quelle al litio-ferro-fosfato.

Quanti grammi di lito servono per la capacità totale di una batteria?

Ogni annosi stima che vengano estratte circa 35 mila tonnellate di litio da una riserva globale di 18 milioni e che servano circa 180 grammi di litio per kW di capacità di batteria.

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