Le batterie agli ioni di litio sono ormai parte integrante della nostra vita quotidiana: alimentano auto elettriche, dispositivi mobili e sistemi di accumulo energetico. Al loro interno custodiscono elementi preziosi – litio, nichel, manganese, rame, alluminio – fondamentali per la transizione energetica. Questi consentono infatti di ridurre la dipendenza dai combustibili fossili, sostenendo la diffusione della mobilità elettrica e l’integrazione su larga scala di fonti rinnovabili come eolico e fotovoltaico. La loro estrazione, però, avviene spesso con processi ad alto impatto ambientale e in aree geopoliticamente instabili, rendendo ancora più urgente investire in soluzioni circolari e sostenibili.
Cosa accade, quindi, quando le batterie giungono a fine vita? Smontarle e recuperare i materiali preziosi è indispensabile, ma tutt’altro che semplice. I pacchi batteria sono infatti strutture complesse, con architetture diverse a seconda del produttore, e contengono sostanze che richiedono procedure di manipolazione rigorose. Ecco perché sviluppare soluzioni innovative per il riciclo non è più una priorità solo tecnologica, ma una necessità anche ambientale ed economica.
Nell’ambito del progetto AutoMat, il gruppo di ricerca ARM, parte dell’Istituto sistemi e tecnologie per la produzione sostenibile (ISTePS), ha messo a punto nuove soluzioni robotiche e digitali per rendere il processo di smontaggio più sicuro, efficiente e sostenibile.
Tra i risultati, due macchine automatiche capaci di trattare sia le celle cilindriche che prismatiche: i sistemi riconoscono il formato e lo stato della cella, la posizionano correttamente e ne gestiscono l’apertura in modo controllato. In questo modo, il processo garantisce sicurezza e precisione, generando flussi distinti di materiali — involucri metallici, plastiche e avvolgimenti elettrodici — già pronti per le successive fasi di riciclo.
Accanto a queste soluzioni completamente automatizzate, è stata sviluppata anche una cella semi-automatica per i pacchi batteria di veicoli elettrici. Qui la flessibilità e destrezza del lavoro umano si combinano con la forza, la sicurezza e resilienza operativa dei sistemi robotici collaborativi. Parallelamente sono stati studiati nuovi processi basati su sorgenti laser, per esplorare metodi innovativi di taglio e apertura delle celle, analizzandone vantaggi e limiti.
Tracciabilità e collaborazione industriale
Un tassello fondamentale del progetto è stata l’integrazione con il concetto di Digital Battery Passport, uno strumento digitale che raccoglie e conserva le informazioni legate alla vita delle batterie. Questo consente di tracciare i componenti, collegare i dati alle fasi di smontaggio e riciclo e favorire un riutilizzo più intelligente e circolare dei materiali.
Il progetto conta anche sulla collaborazione con Société Nouvelle d'Affinage des Métaux (SNAM), azienda francese leader nel riciclo di batterie al litio e nichel-idruro metallico. La loro esperienza industriale permette di validare le soluzioni sviluppate dal Laboratorio in un contesto reale, garantendo che i prototipi rispondano a esigenze concrete di mercato.
Grazie a queste attività, SUPSI contribuisce a ripensare il futuro delle batterie: non sono più rifiuti difficili da smaltire, ma vere e proprie miniere urbane da cui estrarre nuovi materiali e nuove opportunità. Un passo ulteriore per rafforzare la sostenibilità dell’intera filiera energetica e per permettere all’Europa di consolidare la propria autonomia strategica, riducendo la dipendenza dall’approvvigionamento estero di materie prime critiche.