Incontra LiCoBat
Il progetto LiCoBat è una task force internazionale.
Licobat è un’iniziativa senza precedenti volta alla logistica inversa e al riciclaggio delle batterie agli ioni di litio, con la costruzione di un impianto pilota su scala preindustriale per il recupero e l’inoltro in sicurezza di elementi al Litio (Li) e al Cobalto (Co).
Questo progetto nasce da un brevetto depositato, sviluppato presso l’Università di Roma – La Sapienza dallo spin-off Eco Recycling, e dalla cooperazione tecnologica tra Brasile e Italia. Questa azione fa parte del Programma di Ricerca e Innovazione nelle Materie Prime per Promuovere l’Economia Circolare – ERA-MIN 2 (2016-2022), una rete paneuropea globale rappresentata, in Brasile, dal Ministero della Scienza, Tecnologia ed Innovazione e da Finep e, in Italia, dalla Regione Calabria.
Tanto importante quanto lo sviluppo del prototipo industriale, l’obiettivo del progetto è mappare come vengono smaltite le batterie agli ioni di litio e il loro percorso verso i siti di riciclaggio, soprattutto in Brasile, a causa della sua grande dimensione territoriale. L’obiettivo è comprendere i limiti attuali della logistica inversa e le azioni necessarie per ottimizzare la fornitura di un futuro stabilimento industriale, sia in Brasile che in Italia.
In qualità di esecutori Licobat, il progetto ha in Italia la società Ecosistem con sede nella Regione Calabria e, in Brasile, il CTI – (Centro di Tecnologia dell’Informazione) Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer e la società Biosys Gerenciamento de Resíduos (Gestione di Rifiuti).
Perché è importante reciclare le batterie agli ioni di Litio?
Si prenda un momento e si guardi intorno. Quanti dispositivi elettronici ci sono intorno a Lei? Smartphone, laptop, tablet… probabilmente sono tutti alimentati da batterie agli ioni di litio.
Come si può vedere, le batterie agli ioni di litio sono fondamentali per la vita moderna e la loro domanda è cresciuta in modo esponenziale nel mondo, spinta dal crescente consumo di apparecchiature elettroniche. Tuttavia, se da un lato i dispositivi elettronici migliorano la nostra routine, dall’altro le materie prime che li compongono vengono estratte dalla natura, dove esistono in quantità limitate e molte di queste materie prime sono molto vicine all’esaurimento. Inoltre, i componenti elettronici scartati possono causare danni all’ambiente se non smaltiti correttamente.
Aspetti importanti per il recupero dei materiali dalle batterie Li-ion:
– Riduzione dell’impatto ambientale nelle miniere convenzionali per l’estrazione di materie prime primarie;
– Riduzione dell’impatto ambientale rappresentato da un errato smaltimento dei dispositivi elettronici;
– I materiali ottenuti dal riciclo hanno un costo (finanziario e ambientale) inferiore rispetto agli stessi materiali estratti dalla natura;
– Generazione di posti di lavoro e reddito nei processi di logistica inversa dei dispositivi elettronici;
Il Litio e il Cobalto recuperati dal progetto LiCoBat possono essere utilizzati sia nella fabbricazione di nuove batterie per apparecchiature elettroniche e industriali, sia nella fabbricazione di vetro e ceramica resistenti al calore, batterie per veicoli elettrici, grassi lubrificanti industriali, e anche per il trattamento di disturbi bipolari e depressione.
C'è tanto rifiuto cosi?
Usando solo gli smartphone come esempio, secondo l’IDC Brasile, nel solo 2020 il Brasile ha venduto un totale di 48,7 milioni di nuovi dispositivi. Si stima che, in Brasile, solo l’1% di tutte le batterie dei telefoni cellulari abbia una destinazione controllata.
Il resto del rifiuto viene smaltito nella spazzatura comune, generando rischi per la salute pubblica a causa della contaminazione dell’ambiente. Non possiamo dimenticare la possibilità di incendi, poiché si tratta di un rifiuto che, se esposto all’aria, può infiammarsi spontaneamente, mettendo a rischio i raccoglitori di rifiuti e le comunità che sopravvivono nei pressi di questi siti di smaltimento.
Nel 2019, in Italia, sono state immesse sul mercato oltre 25.700 tonnellate di pile e batterie; nello stesso anno la catena della logistica inversa delle piccole apparecchiature elettroniche, organizzata dal “Centro Di Coordinamento Nazionale Pile e Accumulatori”, è riuscita a raccogliere circa 11.000 t di pile e batterie, di cui il 25% (oltre 2.500 t) di batterie agli ioni di litio.
Membri del progetto
Società costituita nella città di Lamezia Terme, Italia. Nell'ambito del progetto Licobat, l’Ecosistem si occupa di rilevare i dati del mercato Europeo e Italiano, evidenziando gli elementi di possibile criticità nella catena inversa delle batterie agli ioni di litio e puntando a sviluppare un modello efficiente per l'alimentazione dei centri di riciclaggio. Nei padiglioni di Lamezia Terme verrà realizzata e gestita un'unità pilota per la “disenergizzazione” delle batterie, il pretrattamento meccanico e la separazione di metalli e della polvere elettrodica ricchi di Li e Co.
Nell'ambito del progetto Licobat, il CTI – (Centro di Tecnologia dell’Informazione) Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer, opera nello sviluppo dei processi idrometallurgici, nello studio della logistica inversa e nel coordinamento internazionale del Progetto, insieme al Programma ERAMIN. Il CTI è un'unità di ricerca e sviluppo del Ministero della Scienza, Tecnologia ed Innovazione (MCTI), focalizzata sulla fornitura di soluzioni tecnologiche nella Tecnologia dell’Informazione. Per adempiere alla propria Missione, il CTI raccoglie competenze nella qualificazione di prodotti e processi; ingegneria di prototipi; sistemi socioeconomici, ambiente, infrastrutture e applicazioni in Internet.
Società costituita nella città di São Sebastião do Caí, Brasile. Nell'ambito del progetto Licobat, Biosys ha le seguenti responsabilità: Logistica Inversa di batterie agli ioni di litio, svolta in stretta collaborazione con CTI Renato Archer, rilevando tutti gli aspetti relativi alla Logistica di questi rifiuti in Brasile; il Prototipo Industriale del Brasile, operando in sintonia con la società Ecosistem dell'Italia, attraverso il progetto di ingegneria e costruzione di un impianto da installare nella sua sede, e anche l'esplorazione delle tecnologie sviluppate in entrambi i prototipi, nonché di eventuali brevetti, generando così un'impresa stabile con grandi benefici socio-ambientali.
Approvazione e supporto del progetto
ERA-MIN - Rete paneuropea globale, innovativa e flessibile di fondi di ricerca, sostenuta dalla Commissione Europea (EU Horizon-2020), com l'obiettivo di appoggiare l’European Innovation Partnership on Raw Materials Tra i programmi ERA-MIN c'è ERA-MIN 2, PROGRAMMA DI RICERCA E INNOVAZIONE NELLE MATERIE PRIME PER PROMUOVERE L'ECONOMIA CIRCOLARE, un programma che appoggia il LICOBAT, con esecuzione condivisa tra Italia e Brasile. ERA-MIN 2 sostiene l'iniziativa dell'UE Raw Materials Initiative e l’avanzamento dello sviluppo di settori produttori di materie prime. Sostiene inoltre la transizione dell'Unione Europea verso un'Economia Circolare. Gli obiettivi principali del programma sono: sostenere e promuovere la cooperazione nella ricerca e nell'innovazione in Europa e nel mondo; ridurre la frammentazione dei fondi destinati alla ricerca e all'innovazione; fornire supporto di rete e risorse finanziarie paneuropee per migliorare la sinergia, il coordinamento e la collaborazione; migliorare l'efficienza e l'impatto degli investimenti umani e finanziari nelle attività di ricerca e innovazione nel settore delle materie prime. I membri del consorzio in ERA-MIN 2 sono 21 organizzazioni di finanziamento di 11 paesi dell'Unione Europea, due regioni europee e quattro paesi che non sono membri dell'Unione Europea, incluso il Brasile.
Il Finep – Finanziatore di Studi e Progetti, una società pubblica legata al MCTI, ha la missione di promuovere lo sviluppo economico e sociale del Brasile attraverso la promozione pubblica della Scienza, della Tecnologia e dell'Innovazione in aziende, università, istituti tecnologici e altri enti pubblici o privati. Operando lungo tutta la catena dell'innovazione, focalizzata su azioni strategiche, strutturanti e di impatto per lo sviluppo sostenibile del Brasile, la Finep partecipa al consorzio ERA-MIN2 associato ad altre ventiquattro Organizzazioni Finanziatrici internazionali per la ricerca, lo sviluppo e l'innovazione nell'area di materie prime, con scopo sull'economia circolare.
La missione del MCTI - Ministero della Scienza, Tecnologia ed Innovazione è produrre conoscenza, generare ricchezza per il Brasile e migliorare la qualità della vita dei brasiliani. Il MCTI opera sostenendo politiche e soluzioni innovative che possono essere utilizzate in molteplici ambiti, quali l'ambiente, l'agricoltura, la salute, l'industria e l'energia a beneficio del Paese. Per sviluppare le proprie attività, il Ministero dispone anche di unità di ricerca, enti collegati e organizzazioni sociali, con la missione di garantire e promuovere il progresso della scienza, della tecnologia, dell'innovazione e delle comunicazioni, mirando allo sviluppo sostenibile e migliorando la qualità della vita della società brasiliana.
La Regione Calabria è una regione autonoma d'Italia, che adotta la Carta dei Diritti dell'Unione Europea. La Regione è costituita da comunità residenti nei territori dei comuni e delle province calabresi, con capoluogo di regione la città di Catanzaro, dove hanno sede il Presidente della Giunta Regionale e l’Esecutivo. La Regione Calabria sostiene il consorzio ERA-MIN 2, mettendo a disposizione 500.000 euro in questa azione, partecipando con le altre 23 Istituzioni Paneuropee che cercano di rafforzare la competitività delle aziende della regione e favorire percorsi di sviluppo sostenibile.
Incontrare la squadra
Laureato in Ingegneria Elettrica presso l'UFRGS nel 1972, Mario Sebben è il fondatore e Presidente del Gruppo Datasys, attualmente composto dalle società BIOSYS e STARH. Imprenditore con una vasta esperienza nella gestione e nel marketing di aziende TIC, ha anche lavorato come ex Presidente di Seprorgs (Sindacato delle Aziende Informatiche del RS) e ASSESPRO (Associazione Brasiliana delle Aziende TIC, Software e Internet) nella Regione del Rio Grande do Sul ed è attualmente Consigliere della Federasul (Federazione delle Associazioni di Commercio e Servizi). Mario attualmente guida l’INOVABIO, uno spin off della società BIOSYS, che ha diversi fronti di ricerca e sviluppo nell'innovazione ambientale, incluso il progetto LiCoBat.
Con laurea in Progetti Meccanici presso la Facoltà di Tecnologia dell'UNESP nel 1973 ed Amministrazione Aziendale presso la Facoltà Paulo Eiró nel 1977, Norberto Gaviolle ha partecipato allo sviluppo di numerosi progetti nelle aree industriali meccaniche, chimiche e minerarie, tra le altre. Essendo un partner fondatore di Apliquim Brasil Recicle Ltda. e in seguito consulente tecnico presso Global Coatings Ltda., ha ricevuto numerosi premi come il 1º Premio di Conservazione Ambientale dalla Gazeta Mercantil (1992), e il Premio Thomas Kuhn Hope for the future for Sustainability 2001, conferito dall'International Academy of Science e a cura di IUAPPA – Unione Internazionale delle Associazioni di Prevenzione dell’Inquinamento dell’Aria e Protezione Ambientale. Norberto partecipa al Progetto Licobat come consulente per processi e sistemi operativi, implementazione di processi industriali, indagini e prospettive di mercato.
Ricercatore associato presso CTI Renato Archer e specialista in Diversità e Inclusione nell'ambiente aziendale e nella gestione pubblica, ha attualmente un dottorato di ricerca in e#Planning (e-Pianificazione) presso l'Università di Lisbona, FA (Portogallo) in corso. Tatiane aggiunge la sua esperienza nella gestione di iniziative di Living Lab e Sostenibilità Urbana ai processi di innovazione sociale, co-creazione e partecipazione pubblica, contribuendo alle transizioni alla sostenibilità a fronte dei nuovi contesti politico-istituzionali ed economico#finanziari nei presupposti degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile delle Nazioni Unite. Nel progetto Licobat, lavora come ricercatrice di parametri per la logistica inversa delle batterie agli ioni di litio.
Laureato in Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio con Georisorse e Pressione presso l'Università di Roma “La Sapienza”, Leandro Mini ha competenze nella progettazione del processo e nella realizzazione di minerali per l'utilizzo del metallo. Imprenditore e amministratore d'impresa, dal 2006 opera nel settore delle energie rinnovabili e nella ricerca applicata per la valorizzazione delle materie prime seconde. Partner della start up innovativa Hydra, contitolare di un brief per un processo di pirogassificazione, ha seguito la progettazione e la realizzazione di impianti pilota in progetti europei fra cui Licobat.
Laureata in Chimica con Specializzazione Ambientale presso l'Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" - UNESP. Master in Chimica anche dall'UNESP, dove ha sviluppato uno studio nell'area dell'Ecotossicologia Acquatica e del Monitoraggio Ambientale, migliorando le sue abilità nella quantificazione dei metalli con diverse tecniche. PhD in Ingegneria Chimica presso la Sapienza - Università di Roma, Italia, dove ha avuto l'opportunità di collaborare a due diversi progetti LIFE dell'Unione Europea per incoraggiare la conservazione dell'ambiente e della natura. Ha esperienza nell'ottimizzazione del processo di riciclaggio e recupero di materie prime seconde da rifiuti tecnologici (RAEE). È scienzato ricercatore presso il Progetto Licobat, per il recupero di metalli e altri materiali dalle batterie agli ioni di litio esaurite.
Laureato con lode in ingegneria per l’Ambiente e il Territorio alla “UNICAL” di Cosenza, nel 2000 inizia la sua esperienza nel campo della gestione dei rifiuti entrando a far parte del team di Ecosistem. Ha rivestito numerosi incarichi di direzione tecnica di piattaforme per il trattamento chimico fisico di rifiuti speciali e di produzione di EoW nonché di impianto di depurazione di acque reflue urbane da 120.000 abitanti equivalenti. Attualmente è direttore dell’impianto termomeccanico biologico per rifiuti urbani (cd TMB) del sistema Calabria Centro. Consulente ADR e responsabile tecnico per trasporto ed intermediazione rifiuti per più di 20 aziende. Responsabile del progetto Licobat in Ecosistem coordina le attività progettuali ed operative.
Laureato in Chimica (1981) e Master in Ingegneria Meccanica presso l'Università Statale di Campinas (2000). È Senior Technologist presso il Centro di Tecnologia dell’Informazione Renato Archer (CTI). Dal 1990 coordina progetti di Ricerca, Sviluppo e Innovazione volti a ridurre l'impatto ambientale dei prodotti elettronici. È stato Coordinatore Internazionale del Progetto CYTED TROPICORR (1998/2002); coinvolgendo istituzioni di otto paesi iberoamericani; ha coordinato il Progetto REMATRONIC (Funtec / BNDES). Attualmente è coordinatore internazionale del progetto LiCoBAT del Programma Europeo ERAMIN 2. È collaboratore nell'area dell'ambiente e della sostenibilità dell'Associazione Brasiliana delle Norme Tecniche (ABNT) e della Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC). Presso l’ABNT, è stato Presidente della Commissione di Studi CE 111 (CB 03), nella preparazione della Norma ABNT NBR 16156.
Laureata in Chimica Industriale presso l'Università "La Sapienza" di Roma e PhD in Processi Chimici Industriali. Ha lavorato come ricercatrice presso l'Università "La Sapienza" di Roma e dal 2017 lavora per Eco Recycling di cui è anche Ceo. Emanuela gestisce diversi progetti europei di ricerca e sviluppo di Eco Riciclaggio nel settore dei RAEE e del riciclo delle batterie. È coautrice di numerosi brevetti e pubblicazioni scientifiche.
Laureato in Chimica Industriale presso l'Università “La Sapienza” di Roma con la tesi “Recupero di polimeri e metalli ad alto valore aggiunto da pannelli fotovoltaici a fine vita”. Dal 2019 lavora presso l'azienda Eco Recycling, occupandosi principalmente dello sviluppo di processi nel settore di idrometallurgia, con scopo particolare sul recupero dei metalli da batterie e altri rifiuti di apparecchiature elettro#elettroniche. Svolge attività di ricerca a favore dell'Eco Riciclo nel laboratorio Sapienza di "Teoria dello Sviluppo dei Processi Chimici".
Informazioni tecniche
Il nucleo dell’economia circolare è l’uso razionale dei materiali, promuovendo il riuso delle materie prime in un processo ciclico; riducendo la pressione sull’ambiente derivante dall’estrazione di risorse naturali.
La missione del progetto LiCoBat è contribuire in modo significativo a guidare il ciclo di vita delle batterie agli ioni di litio verso l’economia circolare, con particolare attenzione al recupero di litio, cobalto e altri materiali critici dopo che queste batterie hanno raggiunto il termine della loro vita utile.
Con l’obiettivo di dimostrare una fattibilità tecnica ed economica per riutilizzare i materiali delle batterie agli ioni di litio dismesse, il progetto LiCoBat è strutturato per raggiungere due obiettivi principali:
Sviluppo di un processo industriale per l'estrazione di litio e cobalto da batterie agli ioni di litio:
Per raggiungere questo obiettivo, il Progetto LiCoBat parte da un processo idrometallurgico messo a punto dalla società Eco Recycling (spin off dell’Università di Roma “La Sapienza”), motivo del brevetto europeo EP2450991, che, se confrontato con le alternative presentate nello Stato dell’Arte, questo processo permette di recuperare separatamente litio, cobalto e manganese, oltre ai metalli di base.
Il processo di Eco Recycling è su scala di laboratorio e presenta anche sfide tecnologiche per la sua fattibilità economica e industriale. Le principali sfide sono legate all’ottimizzazione dei parametri idrometallurgici, necessari per la scalatura del processo a livello industriale, e allo sviluppo di un metodo sicuro che permetta di ottenere la massa interna delle batterie, quando trattate in grandi quantità.
Nell’ambito del progetto LiCoBat, le soluzioni trovate a queste sfide saranno dimostrate attraverso la costruzione e il funzionamento di un impianto pilota, per il trattamento di batterie fino a 100 kg/giorno.
Ottimizzazione della logistica inversa delle batterie agli ioni di litio
Quando si tratta di rendere economicamente fattibile il recupero dei materiali dalle batterie agli ioni di litio dismesse, l’efficienza con cui la logistica inversa mette queste batterie a disposizione dell’unità di riciclaggio è di grande criticità, così come l’efficienza del processo utilizzato per l’estrazione.
Attualmente, la catena inversa delle batterie agli ioni di litio ha una bassa efficienza, soprattutto in Brasile dove solo il 3% delle batterie scartate viene correttamente avviato al riciclaggio. Con l’obiettivo di massimizzare la quantità di batterie a fine vita rese disponibili per il riciclaggio, nel miglior rapporto costi-benefici, il progetto LiCoBat mira a mappare e dettagliare i processi di logistica inversa per le batterie agli ioni di litio attualmente utilizzate in Brasile e in Europa, com l’obiettivo di identificare punti di miglioramento che permettano di ottimizzare questa logistica.
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