Fraunhofer FFB e RWTH Aachen sviluppano un modello per la valutazione del riciclo delle batterie
Immagine: Fraunhofer FFB
L’istituto Fraunhofer FFB per la ricerca e la produzione di celle a batteria e il dipartimento Production Engineering of E-Mobility Components (PEM) della RWTH Aachen, insieme a partner industriali, hanno sviluppato il “Modular Lifecycle Tool”. Questo modello computazionale permette di effettuare un confronto sistematico tra i diversi metodi di riciclo per le batterie al litio-ione, basandosi su ipotesi uniformi riguardo ai costi e alle emissioni di CO₂. È stato creato nell’ambito di uno studio di consorzio con partner provenienti dai settori del riciclo, della costruzione di impianti e della consulenza.
Il modello rappresenta in modo modulare l’intera catena di riciclo, distinguendo tra la preparazione e il trattamento preliminare del materiale da riciclare nonché il recupero dei materiali stessi. All’interno di queste aree è possibile combinare e sostituire in modo mirato funzioni specifiche, fasi di processo e tecnologie. In questo modo diventa evidente come i cambiamenti tecnologici influenzino le fasi successive del processo e l’intera catena di riciclo. “La struttura modulare ci permette di confrontare diverse tecnologie all’interno della stessa logica di processo”, spiega Lucca Groß dell’RWTH Aachen.
La base è un database dei singoli passaggi del processo, attraverso il quale gli utenti possono configurare la produttività e la composizione dei materiali del flusso di ingresso e creare catene di processo personalizzate. Il modello traccia i flussi di materiali e li collega a indicatori economici ed ecologici. Vengono presi in considerazione, tra gli altri, il fabbisogno energetico, le emissioni, i materiali di consumo e ausiliari, le spese operative, i costi di investimento, i ricavi derivanti dai materiali e i costi di smaltimento. Inoltre, possono influenzare la valutazione fattori specifici della sede, come la composizione dell’energia elettrica e i costi del lavoro, nonché effetti di carico e di scala.
Lo “Modular Lifecycle Tool” permette inoltre di analizzare diversi parametri tecnici ed economici. Le variazioni nella capacità di separazione, nel flusso di produzione o nell’intensità di riciclo vengono valutate in base al loro impatto sui flussi di materiale, sui costi, sui ricavi e sulle emissioni. Tra le applicazioni previste figurano il confronto di concetti alternativi di riciclo, l’identificazione dei punti critici in termini di costi ed emissioni, nonché la valutazione di strategie di ampliamento e delle condizioni specifiche di ciascuna sede.
Il modello dovrebbe aiutare le aziende di riciclo nell’ottimizzazione dei processi esistenti, i fornitori di tecnologie nella valutazione di nuove soluzioni e i produttori di batterie nel confronto di diverse strategie di riciclo. Sono inoltre possibili analisi di sensibilità sui principali parametri tecnici ed economici. In futuro, il quadro di valutazione dovrà essere arricchito con ulteriori chimie per batterie, set di dati più differenziati a livello regionale e scenari regolatori futuri.
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Sull’autore
Thomas Langenbucher è un esperto di mobilità elettrica con esperienze lavorative nell’industria automobilistica e nel settore finanziario. Dal 2011 scrive su ecomento.de di auto elettriche, tecnologie sostenibili e soluzioni per la mobilità. Scoprite di più.
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