martedì 9 Agosto 2022

Batterie elettriche, la sostenibilità passa per il litio ‘resuscitato’

Un gruppo di scienziati ha escogitato un modo per rivitalizzare il litio delle batterie una volta che queste hanno terminato il loro ciclo. Il litio delle batterie ricaricabili è infatti destinato a perdere gradualmente vitalità per poi esaurirsi del tutto. Il processo, finora considerato irreversibile, avvicina sempre più i sistemi di accumulo energetico al fine vita. Considerato il vertiginoso aumento nella domanda di batterie elettriche – e quindi di tutti quegli elementi che le costituiscono – non è esagerato dire che la transizione ecologica sta già incontrando nuovi ostacoli. L’approvvigionamento delle materie prime necessarie alla conversione energetica è infatti a rischio ancor prima che quest’ultima sia completata. Di certo, batterie ricaricabili più durature aiuterebbero. In questo senso, le prime potenziali soluzioni iniziano però ad arrivare. I ricercatori dell’Università californiana di Stanford – grazie ad uno studio pubblicato su Nature – hanno dimostrato che la riattivazione del litio metallico ormai esaurito è favorita da una scarica ad alta corrente subito dopo la carica. Gli esperimenti hanno evidenziato che questo passaggio è in grado di rallentare il degrado della batteria, incrementandone la durata di circa il 30%.

Perché il litio perde vitalità? Quello impiegato nelle batterie elettriche è in forma ionica, ovvero, consiste in un atomo di litio carico positivamente che si muove tra gli elettrodi, anodo e catodo. Col passare del tempo, parte del litio diviene elettrochimicamente inattiva, originando depositi isolati che interrompono la comunicazione tra gli elettrodi. Il risultato finale è una progressiva riduzione della capacità di immagazzinare energia. L’applicazione di una tensione elettrica al catodo e all’anodo ha però dimostrato di rendere questo processo, almeno in parte, reversibile. La scarica fa muovere fisicamente le zone inattive tra gli elettrodi: si dissolve un’estremità e si deposita materiale sull’altra, fino a ristabilire la connessione elettrica.

Lo studio, inoltre – come scrivono i ricercatori – potrebbe ispirare lo sviluppo futuro di robuste batterie al litio metallico, nonché sistemi di ricarica estremamente rapidi in quelle basate sugli ioni litio. Ma quella escogitata alla Stanford University è una soluzione che, se attuata, potrebbe ridurre notevolmente la pressione sui giacimenti ricchi di ‘elementi della transizione’, quali litio, per l’appunto, ma anche cobalto, nichel e manganese. Oltreché di un numero sempre maggiore di batterie elettriche, lo sviluppo di nuove tecnologie in nome della sostenibilità non è infatti esente dal consumo di risorse. L’impatto, ad ogni modo, è necessario che sia ridotto direttamente a monte. Qualche passo in avanti, quantomeno parlando ancora di batterie al litio, è stato però fatto anche in questo senso. Dall’estrazione al riciclo, passando per l’utilizzo e lo smaltimento: l’impatto ambientale va infatti minimizzato in ogni passaggio, altrimenti, presto o tardi, ci saranno altri problemi da risolvere. 

[di Simone Valeri]

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