Camion elettrici da 290 tonnellate

La società mineraria, Anglo American, con la collaborazione di Williams Advanced Engineering (WAE) vuole realizzare un dumper elettrico da  290 tonnellate che sarà  il più grande veicolo elettrifico al mondo al fine di ridurre le proprie emissioni globali di gas a effetto serra del 30% entro il 2030. L'energia sarà fornita da Fuel Cell.

Il camion FCEV, Fuel Cell Electric Vehicle, sarà alimentato da una cella a idrogeno Fuel Module fornita da Ballard,  accoppiato con un sistema di batterie agli ioni di litio modulare scalabile ad alta potenza WAE.


Questa disposizione, che sostituisce motore diesel del veicolo esistente, è controllato da un'unità di distribuzione dell'alimentazione ad alta tensione fornendo una quantità di energia superiore a 1.000 kWh.

Fonte:WAE

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Litio dai rifiuti di miniere per le batterie delle auto elettriche

Rio Tinto Group sta iniziando una produzione pilota di litio in California e prenderà in considerazione un ampliamento al fine di diventare il fornitore nazionale più importante negli Stati Uniti per incrementare la loro posizione nella rivoluzione delle batterie per l'auto elettrica.

Il progetto riguarda cumuli di materiale di rifiuto in un sito minerario vecchio di 90 anni dove si è estratto boro nel quale si è riusciti a  estrarre con successo carbonato di litio  necessario per produrre le batterie ricaricabili per veicoli elettrici e altra tecnologia di consumo.  Gli sforzi sono ora concentrati sul miglioramento della qualità e aumentare i volumi prodotti.

Rio sta diversificando le fonti di approvvigionamento di litio per incrementare il proprio primato con la decisione di sviluppo della  miniera in Serbia, che gli analisti stimano potrebbe rappresentano circa il 5% della domanda mondiale. La domanda di litio crescerà di circa otto volte nel 2030 per i veicoli elettrici secondo un rapporto BloombergNEF  di luglio.

Un impianto pilota in fase di realizzazione a Boron, a circa 160 chilometri a nord est di Los Angeles, produrrà circa 10 tonnellate l'anno di carbonato di litio trattando chimicamente materiale dal mucchio dai rifiuti minerari vecchio di decenni.

Il boro è parte di un'unità situata nella Death Valley in California che si produce borati, materiali utilizzati nella sapone da bucato a componenti per reattori nucleari dal 1872 . Ci sono almeno 80 minerali differenti presenti nella materiale del sito e i rifiuti erano stati inizialmente setacciando alla ricerca di oro e altri elementi quando è stato scoperto la presenza di litio.

Rio prende in considerazione un investimento di 50 milioni di dollari  per costruire un impianto di litio su scala industriale con una capacità di 5.000 tonnellate l'anno che potrebbe presto iniziare a venderle per il mercato delle batterie. Questa quantità sarebbe sufficiente per realizzare pacchi batteria per circa 15.000 vetture Tesla Model S.

Frattanto i prezzi del litio stanno calando precipitosamente dalla metà del 2018. Probabilmente c'è attualmente una quantità sufficiente per rifornire il mercato mondiale fino alla metà degli anni 2020, secondo l'analisi di BNEF.

Rio diversifica l'offerta di prodotti minerari come le terre rare, monazite, una materia prima che contiene gli elementi di criticità, presenti nei rifiuti delle sabbie minerali di Rio in Madagascar, e investe utilizzando i 3 milioni di dollari della Defense Logistics Agency per aumentare il recupero di renio, un metallo necessario per i motori jet da combattimento, in un'operazione estrattiva di rame nello Utah. Ulteriore progetto è quello per aumentare la fornitura statunitense di indio, usato nei touch screen e pannelli solari.

Fonte Bloomberg

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Nobel per la chimica per l'invenzione delle batterie agli ioni di litio

Quest'anno il Nobel per la chimica a John Goodenough, Stanley Whittingham e Akira Yoshino per l'invenzione delle batterie agli ioni di litio. La motivazione della giuria di Stoccolma: la Reale Accademia Svedese per le Scienze è questa: "Hanno reso possibile un mondo ricaricabile. Con il loro lavoro, i vincitori hanno creato le condizione per una società senza fili e libera dai combustibili fossili, portando un grande beneficio per la società". 

Fra i tanti utilizzi delle batterie al litio, nei cellulari, vari dispositivi elettronici, storage per l'energia prodotta dalle rinnovabili, il campo in cui hanno avuto più successo e  hanno fatto fare passi da gigante è quello dei veicoli elettrici soprattutto per la loro leggerezza, il poco ingombro, i tempi di ricarica brevi, l'affidabilità. 

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Un nuovo efficiente riciclo delle batterie a litio cobalto permette il recupero degli elementi vicino al 100%

Con il consumo di massa delle batterie agli ioni di litio in elettronica sia nei portatili che nei veicoli elettrici, il corretto smaltimento delle batterie esaurite è di fondamentale importanza per lo sviluppo sostenibile. 

In questo studio (Recycling LiCoO2 with methanesulfonic acid for regeneration of lithium-ion battery electrode materials), un team di ricerca di Hong Kong, per la prima volta ha considerato la possibilità di utilizzare l'acido metansolfonico organico biodegradabile (MSA) per  lisciviare metalli preziosi dai rifiuti delle batterie di litio cobalto ( LiCoO2 ) per la rigenerazione del materiale delle batterie. 

Nelle condizioni ottimali, l'efficienza della lisciviazione del litio e del cobalto hanno permesso di ottenere quasi il 100% per ciascuno dei due elementi. I ricercatori hanno applicato e confrontato vari esperimenti per raggiungere le prestazioni migliori di lisciviazione di acidi organici, ad esempio acido citrico, acido malonico, acido succinico, acido ossalico, alle stesse condizioni.

Alle condizioni dei vari test è stato dimostrato come  ottimizzare i processi di fattibilità nell'utilizzazione dell' MSA per il corretto trattamento delle batterie. Soprattutto, lo studio sulla rigenerazione suggerisce come il percolato può essere utilizzato per sintetizzare materiali anodici Co3O4 e catodici LiCoO2 con micro/nanostrutture. 

Eccellenti prestazioni di riciclo e velocità di rigenerazione dei materiali elettrodici sono dimostrati nei cicli di carica-scarica ripetute. Nel complesso, la strategia di riciclaggio proposto è di grande importanza per l'utilizzo razionale degli elementi che compongono  le batterie agli ioni di litio utilizzati.

E' evidente che la ricerca, una volta portata a livello industriale, permetterà di utilizzare più volte gli elementi che costituiscono le batterie ponendo i veicoli elettrici su un altro piano, ancor più elevato, rispetto ai veicoli tradizionali che consumano risorse non rinnovabili e insostenibili per il pianeta. Lasciamo il petrolio sotto terra.

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Le auto elettriche e le fonti rinnovabili potranno far risparmiare oltre € 4 miliardi all'anno a quattro paesi europei

Un nuovo studio ha rivelato che i veicoli elettrici sono in grado di far risparmiare  all'Italia, Francia, Spagna e Regno Unito tra € 500 milioni e € 1,3 miliardi di euro all'anno in ciascuno di questi paesi sfruttando le energie rinnovabili. Più precisamente si calcola che il risparmio annuale intelligente sia per il Regno Unito di € 1,3 miliardi; Italia € 1,26 miliardi; Francia € 1,21 miliardi; e Spagna € 560 milioni. Un sistema di ricarica intelligente, ovvero la ricarica delle auto elettriche al momento migliore della giornata per la rete,  contribuirà ad evitare picchi di domanda e fornire capacità di accumulo di energia quando c'è un eccesso di offerta da fonti rinnovabili. Ciò consentirà di ridurre la necessità di costruire impianti di stoccaggio di rete e di produzione aggiuntivi, secondo i ricercatori  che hanno analizzato la diffusione dei veicoli elettrici fino a 2.040. Questo è quanto leggiamo in un articolo pubblicato sul sito di Transport & Invironment.

Transport & Environment (T&E),  che ha commissionato la ricerca insieme con le società energetiche Enel e Iberdrola e la casa automobilistica Renault, afferma che  per sfruttare questa opportunità i governi UE devono garantire che tutte le nuove infrastrutture di e-carica siano a livello di ricarica intelligente. Una forma di regolamentazione con una tassazione intelligente dovrebbe garantire che i veicoli possano essere  ricaricati durante la notte e durante altre fasce orarie di domanda senza implicare la necessità di realizzare ulteriori impianti di generazione elettrica.

Julia Poliscanova, clean vehicles and e-mobility manager di T&E, ha affermato che i veicoli elettrici non metteranno in crash le reti elettriche come alcuni erroneamente credono. Al contrario, le 'batterie su ruote' potranno far risparmiare costosi aggiornamenti alle reti elettriche in Europa e consentire a più fonti rinnovabili di essere messe nelle linee elettriche più velocemente. Tutto ciò che serve è quello di ricaricare le batterie al momento giusto della giornata, ad esempio durante il giorno nei paesi soleggiati.

Lo studio rileva che il riutilizzo dell'energia immagazzinata nelle batterie EV come deposito fa ulteriormente risparmiare alle imprese 42% rispetto al prezzo di installazione di nuove batterie ad uso stazionario. Uno degli usi più promettenti per le batterie proposto è quello di evitare i picchi della domanda da parte degli utenti di veicoli elettrici pesanti come depositi di ricarica delle flotte di autobus elettrici durante la notte.

Inoltre lo studio mette in luce il fatto che attualmente in l'Europa non ci sono impianti atti al riciclo delle batterie dei veicoli elettrici ora presenti sulle sue strade. La maggior parte degli impianti di riciclo in Europa è in grado di lavorare le batterie al piombo acido, ma non quelle agli ioni di litio che sono le più utilizzate nelle auto elettriche moderne. T&E ha ricordato che la nuova direttiva sulle batterie dell'UE, prevista entro la fine dell'anno, deve fissare obiettivi ambiziosi per il riciclo delle batterie agli ioni di litio che fornirà certezza degli investimenti per l'industria del riciclo.

Julia Poliscanova ha concluso: “Il riciclo non è solo un pilastro fondamentale della produzione di batterie sostenibile, ma ha anche un enorme potenziale per salvaguardare i metalli importanti come il cobalto e litio in Europa, la creazione di nuove industrie verdi e posti di lavoro per il futuro. Oggi l'Unione europea non è pronta a riutilizzare questi materiali di valore. La prossima Commissione dovrebbe presentare una strategia industriale verde per la mobilità elettrica e le batterie “.

Fonte Transport & Invironment

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I 12 miti sbagliati sulla mobilità elettrica ritenuta inefficace

La Volkswagen ha diffuso un documento divulgativo finalizzato alla demolizione dei falsi miti che riguardano le auto elettriche, miti che tendono a sminuire le qualità intrinseche e possibilità di questa tecnologia. I miti sono 12 discussi e sintetizzati in 12 vignette con l'aggiunta di un breve testo esplicativo di accompagnamento. Niente di scientifico, ma sufficiente per far ragionare e ravvedere i riottosi. Le vignette sono racchiuse nell'immagine in alto nel presente  post e qui di seguito i tips.

Ecco quali sono i 12 miti della mobilità elettrica

1

“Nessuno se le può permettere, le auto!” ovvero costano troppo.

Demolizione: Un'auto elettrica può essere a buon mercato come un'automobile diesel equivalente.

2

“Non c'è un numero sufficiente di stazioni di ricarica!”

Il numero di stazioni di ricarica elettriche è in rapida crescita.

3

“La ricarica richiede troppo tempo!”

Tempo di ricarica: stazioni di ricarica ad alta potenza già significano tempi di attesa brevi.

4

“E-auto possono viaggiare solo per brevi distanze.”

Le auto elettriche sono anche in grado avere autonomie superiori ai 500 km.

5

“E-auto sono troppo pericolose!”

Sicurezza: E-auto sono altrettanto sicure come automobili convenzionali.

6

“E-car non fanno bene o nulla per il clima.”

CO2: Le auto elettriche hanno la migliore impronta climatica fra tutti i tipi di unità. Questo vale anche quando si prende in considerazione la produzione della vettura e nel corso del loro ciclo di vita.

7

“Troppi E-vetture determineranno un sovraccarico alla rete!”

Potrebbe la rete elettrica tedesca far fronte con un boom di e-car? La risposta è sì, studi stimabili hanno concluso che anche un milione di auto elettriche supplementari non avrebbero alcun effetto sulla rete elettrica tedesca. Il consumo di energia annuale in Germania è circa 520 TWh (terawattora). Un milione di auto elettriche consumano circa 2,4 TWh all'anno - pari ad appena lo 0,5% della domanda totale. La rete elettrica di oggi la può assolutamente gestire. Inoltre, la Germania sta attualmente producendo più energia di quella necessaria. Per inciso: La terra delle auto elettriche, la Norvegia, dimostra su base giornaliera che non v'è alcun bisogno di essere preoccupati per la fornitura di energia elettrica.

8

"Il costo sociale dei posti di lavoro!”

La e-offensiva Volkswagen  è in realtà capace di garantire l'occupazione.

9

“Le e-auto sono un pericolo per i pedoni!”

Per la sicurezza urbana: L'auto elettrica produce suoni artificiali.

Per inciso, questo suono sarà obbligatorio per tutte le e-cars a partire dall'estate 2019. 

10

“Non sono vetture divertenti!”

Le auto elettriche non sono solo veloci, ma anche confortevoli.

11

“Le auto elettriche hanno un aspetto noioso!”

Design: le auto della famiglia ID sono veri e propri eye-catchers.

12

“Non ci sono abbastanza materie prime!”

Batterie: C'è litio sufficiente, il cobalto viene utilizzato sempre meno. Pertanto, la fornitura di materie prime non rappresenta un problema. Inoltre, le vecchie batterie saranno riciclate. A lungo termine, un tasso di riciclaggio fino al 97% è possibile, in modo tale da dover essere utilizzate sempre meno risorse come le terre rare.

Per chi vuole leggere il documento originale lo trova qui

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Quali sono i Paesi produttori di litio e riserve più importanti

( Per gentile concessione di Volkswagen | Fonte: USGS 2019. )

L'articolo da cui abbiamo tratto l'immagine viene dal sito online Mining.com nel quale si possono evidenziare due cose significative. La prima è che il Cile ha le più importanti riserve di Litio, circa 8 milioni di tonnellate, al secondo posto c'è l'Australia con 2,7 milioni di tonnellate, al terzo l'Argentina con 2 milioni  e solo al quarto posto la Cina con 1 milione di tonnellate. Altri paesi seguono a grande distanza. 

Secondo fatto degno di nota viene dalla constatazione che nell'anno passato sia stata l'Australia ad estrarre più litio al mondo, 51 mila tonnellate, seguita dal Cile con 16 mila tonnellate, poi l'Argentina con 8 mila e la Cina con 6,2 mila tonnellate. Gli Stati Uniti sono appena percepibili in uno dei due grafici.

Altra nota importante, che si ricava leggendo l'articolo, viene dalla dichiarazione che una delle più importanti società estrattive che possiede miniere di litio, la cilena SQM, Chemical and Mining Society, la seconda al mondo in ordine di grandezza per essere precisi, ha visto aumentare del 17% la produzione di litio nel primo Quadrimestre del 2019, almeno 315.000 tonnellate rispetto a circa 260.000 tonnellate dell'anno scorso, ma con una contrazione dei ricavi per la caduta dei prezzi del litio stesso. Tutto sommato una doppia buona notizia poiché la quantità estratta e il prezzo del litio vengono a ricadere sul prezzo totale delle batterie al lito, prezzi che infatti scendono costantemente come abbiamo visto  nel Post di ieri (Il costo delle batterie al litio è sceso dell'85% dal 2010), favorendo in ultimo la discesa dei prezzi delle auto elettriche.

La società SQM, che è in grado di produrre 60.000 tonnellate di litio quest'anno, prevede volumi di vendita reali tra le 45.000 e 50.000 tonnellate, per arrivare entro il 2020 a  volumi di vendita superiori de del 30% rispetto a quelli raggiungibili nel 2019, con circa 65.000 tonnellate.

Il Cile, che detiene circa il 52% delle riserve di litio conosciute al mondo, l'anno scorso ha perso però la sua  corona di più importante produttore di litio a favore dell'Australia .

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Il costo delle batterie al litio è sceso dell'85% dal 2010

Interessante articolo di BloombergNEF sulle batterie al litio. Qui un riassunto.

La realtà è che non c'è niente di meglio delle batterie agli ioni di litio anche nel prossimo futuro. Il calo dei prezzi e dei costi significa che la tecnologia di storage ha un vantaggio duraturo, il che significa che la batteria del futuro, almeno per il prossimo decennio, sarà quasi certamente la batteria del passato a base di litio. L'umile di batteria agli ioni di litio ha costruito un vantaggio tale da dominare il mercato che le tecnologie concorrenti dovranno lottare parecchio per recuperare il terreno perso. 

Comunque le batterie agli ioni di litio stanno riversando produzione nei mercati  da nuovi stabilimenti in Cina, Stati Uniti, Thailandia e altrove che stanno portando ad un ulteriore calo dei prezzi, che sono già sprofondato il 85% dal 2010 ad oggi. E i miliardi già spesi per le fabbriche creerà un potente incentivo per l'industria per tenersi al passo aggiornando le batterie agli ioni di litio. La tecnologia sta pian piano migliorando e questo miglioramento è meglio che adottare qualcos'altro.

Molte start-up ora si concentrano sul miglioramento delle batterie agli ioni di litio. “Non pensiamo che la batteria agli ioni di litio stia per essere abbandonata”, ha detto Erik Terjesen, senior director della strategia per la società Ionic Materials Inc. con sede nel Massachusetts. L'azienda è una delle tante che sta cercando di sviluppare batterie allo stato solido perfette, spesso annunciate come probabile sostitute di quelle agli ioni di litio. Batterie allo stato solido che promettono, tra le altre cose, di eliminare il liquido infiammabile che può causare problemi particolarmente nei computer portatili. Ma Ionic non sta cercando di sostituire le batterie agli ioni di litio, anzi, l'azienda ha progettato il suo elettrolita polimerico e sta lavorando all'interno delle batterie esistenti. Ciò significa che tutte quelle nuove fabbriche possono continuare a produrre senza l'acquisto di costose attrezzature nuove. 

“E 'una tecnologia molto versatile, così ogni volta che si arriva a prodotti più economici si aprono automaticamente più segmenti di domanda per essa, '' ha detto Logan Goldie-Scot, responsabile della ricerca accumulo di energia a BloombergNEF. I prezzi del pacco batteria agli ioni di litio, che in media costava 1,160 dollari a kWh nel 2010, ha raggiunto i 176 dollari per kWh l'anno scorso e potrebbe scendere al di sotto di 100 dollari nel 2024, secondo il BloombergNEF. Il calo continuo dei prezzi combinata con il miglioramento delle prestazioni è probabile che sarà in grado di aprire nuovi mercati.

Le molte alternative proposte nel passato, dai volani a flow-batteries, non sono riuscite a prendere piede, mentre il mercato cresce sempre di più con le ioni di litio. Primus Power della California, per esempio, offre una batteria di flusso in grado di produrre 25 kW di energia elettrica per cinque ore, e l'Amministratore Delegato Tom Stepien ha detto che i miglioramenti al design attuale potrebbe incrementare l'erogazione di energia per sette o otto ore. 

“Il litio è un velocista,” ha detto. “le batterie di flusso sono un maratoneta”. Ma Stepien riconosce la difficoltà di convincere i potenziali clienti di scommettere su una tecnologia meno familiare. Primus ha installato 30 dei suoi sistemi fino ad oggi, per lo più negli ultimi tre anni.

La polvere che è nelle mani di Gene Berdichevsky, co-fondatore e amministratore delegato di Sila Nanotechnologies, assomiglia a polvere di carbone che potrebbe aumentare l'accumulo di energia di una batteria agli ioni di litio del 20% o più. “Penso che le batterie agli ioni di litio possa assolutamente dominare tutto lo storage, ma si deve introdurre nuove chimiche per farlo”. Questa di Sila è una polvere basata sul silicio capace di modellare l'anodo. A livello atomico, il silicio può contenere più di litio della grafite di carbonio, il materiale anodico più comune, il che significa che le batterie, usando il prodotto di Sila può immagazzinare più energia. L'azienda ha raccolto circa 125 milioni di dollari ad oggi e formato una partnership con BMW Group per sviluppare la tecnologia.

Berdichevsky ha affermato che eventuali concorrenti che offrono un'architettura batteria radicalmente diversa avranno difficoltà a penetrare nel mercato, in quanto produttori di batterie dovranno costruire da zero le loro fabbriche quando i prezzi continuano a scendere. Spinta dalla crescente produzione di auto elettriche, la capacità di produzione in tutto il mondo per le batterie agli ioni di litio è quasi triplicata negli ultimi cinque anni, secondo i dati di BloombergNEF. La quantità produttiva è attualmente pari a 302,2 GWh, e nuovi impianti sono previsti per aggiungere ulteriori 603,8 GWh  entro i prossimi cinque anni.

Fonte BloombergNEF

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La produzione delle batterie al litio è cresciuta del 76% a febbraio 2019 a livello globale

Nel mese di febbraio 2019, secondo Adamas Intelligence (A.I. è un'agenzia indipendente con sede nell'Ontario in Canada,  che offre ai propri clienti l'analisi aggiornata necessaria per comprendere le tendenze emergenti e le nuove opportunità di business), è stato consegnato il 76% in più di carbonato di litio equivalente ( “LCE”) a livello globale necessario alla produzione delle batterie per i veicoli elettrici passeggeri nuovi rispetto allo stesso mese dell'anno precedente.

Tra tutti i metalli e materiali utilizzati nei catodi batteria EV a livello globale, la fornitura di LCE nel febbraio 2019 ha visto aumentare i guadagni con la crescente adozione da parte della Cina di catodi NCM al posto di catodi LFP, alimentando un incremento dei consumi di LCE per kWh di capacità distribuito.

Un'altra ragione è che veicoli elettrici a batteria e ibridi hanno visto aumentare insieme la quantità venduta del 92% a febbraio dell'anno precedente che a sua volta era cresciuto già dell'87%, il che significa che una quota maggiore di kWh venduta quest'anno è rappresentato sotto forma di celle al litio, al contrario di celle NiMH, che non contengono affatto LCE.

A livello globale, i primi cinque fornitori di celle di LCE a febbraio 2019 sono stati (in ordine discendente) Panasonic con il 23%, LG Chem, CATL, BYD e Samsung SDI. Tutti insieme, questi cinque fornitori si sono accaparrati quasi il 75% di tutto il carbonato di litio, LCE, a livello globale delle batterie per i veicoli elettrici nel mese di febbraio 2019, secondo i dati Adamas Intelligence.

Fonte Adamas Intelligence

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Il riciclo delle batterie agli ioni di litio parte dal DOE

Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) lancia il suo primo centro di ricerca e sviluppo per il riciclaggio delle batterie agli ioni di litio: ReCell che dovrà sviluppare i migliori processi di riciclo.

L'uso di batterie agli ioni di litio è aumentato negli ultimi anni, a partire dall'elettronica ed espandendosi in molte applicazioni, inclusa quella crescente dell'industria dei veicoli elettrici e ibridi. Ma le tecnologie per ottimizzare il riciclaggio di queste batterie non hanno tenuto il passo.

Il lancio del primo centro di riciclaggio delle batterie agli ioni di litio del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE), denominato Centro ReCell, aiuterà gli Stati Uniti a creare un'industria di riciclaggio competitiva a livello globale e a ridurre la dipendenza da fonti estere dei materiali per batterie. Questo centro creerà posti di lavoro e una fonte nazionale di materiali per batterie a base di litio, oltre a stimolare l'adozione di economia di veicoli a prezzi accessibili.

I materiali riciclati dalle batterie agli ioni di litio possono essere riutilizzati nelle nuove batterie, riducendo i costi di produzione dal 10 al 30 percento, il che potrebbe aiutare a ridurre il costo complessivo delle batterie dei veicoli elettrici  all'obiettivo di 80 dollari per kWh.

Il ReCell Center, la prima iniziativa avanzata di ricerca e sviluppo (R & S) sul riciclaggio delle batterie, è una collaborazione tra Argonne; il National Renewable Energy Laboratory (NREL); Oak Ridge National Laboratory (ORNL) e diverse università tra cui Worcester Polytechnic Institute, Università della California a San Diego e Michigan Technological University. Tutti insieme, collaboratori di tutta la catena di approvvigionamento delle batterie, tra cui produttori di batterie, produttori di apparecchiature originali automobilistiche (OEM), centri di riciclaggio, servizi di gestione del ciclo di vita della batteria e fornitori di materiali, stanno lavorando con il centro. Il Centro ReCell è supportato da DOE con 15 milioni di dollari  in tre anni e il suo lavoro comprenderà lo sviluppo di banchi di prova e una struttura di scalabilità di processo a Argonne.

I collaboratori del centro si concentreranno su quattro aree chiave di ricerca per consentire un riciclaggio redditizio delle batterie agli ioni di litio per l'adozione nel settore:

- Un focus diretto sul riciclaggio dei catodi svilupperà processi di riciclaggio che generano prodotti che ritornano direttamente alle batterie nuove senza ricorrere a costosi processi di ritrattamento;

- Un focus per il recupero di altri materiali lavorerà per creare tecnologie che riciclino in modo economico altri materiali per batterie, fornendo ulteriori flussi di entrate;

- La progettazione per il riciclaggio svilupperà nuovi design della batteria ottimizzati per rendere le batterie future più facili da riciclare; e 

- Strumenti di modellazione e analisi saranno sviluppati e utilizzati per aiutare a dirigere un percorso efficiente di R & S e per convalidare il lavoro svolto all'interno del centro.

Questo è un momento entusiasmante poiché le applicazioni per lo stoccaggio di energia continuano ad espandersi, ha dichiarato il direttore di Argonne Paul Kearns. Insieme, DOE e Argonne hanno fatto scoperte cardine in materiali avanzati, chimica e ingegneria che hanno reso le batterie più sicure e più durature. Siamo orgogliosi di essere stati pionieri delle strutture pilota per consentire il riciclaggio delle batterie a costi contenuti, contribuendo a promuovere la prosperità e la sicurezza degli Stati Uniti.

Collaboratori di laboratori universitari e nazionali utilizzeranno strumenti di ricerca e sviluppo all'avanguardia presso le loro istituzioni nazionali per sviluppare nuovi metodi per separare e recuperare materiali preziosi da batterie EV esauste. I ricercatori adatteranno quindi le tecnologie più promettenti presso le strutture del Centro ReCell situate in Argonne, dove i collaboratori industriali possono esplorare le tecnologie e svilupparle ulteriormente. Il centro sarà uno spazio di collaborazione per i ricercatori dell'industria, del mondo accademico e di altri laboratori governativi per utilizzare strumenti di ricerca e sviluppo non presenti nei propri laboratori e per coltivare tecnologie pre-commerciali.

L'obiettivo del centro è quello di creare metodi redditizi per migliorare drasticamente i tassi di riciclaggio e migliorare la sicurezza nazionale riducendo la dipendenza estera dalle forniture di materiali critici per le batterie come il litio e il cobalto. Ciò favorirà l'ordine esecutivo 13817 del Presidente, che identifica la necessità di "sviluppare tecnologie critiche per il riciclaggio e il ritrattamento dei minerali" come parte di una più ampia strategia per "garantire forniture sicure e affidabili di minerali critici".

L'Ufficio per l'efficienza energetica e l'energia rinnovabile del DOE sostiene la ricerca e lo sviluppo nelle prime fasi dell'efficienza energetica e delle tecnologie delle energie rinnovabili per rafforzare la crescita economica degli Stati Uniti, la sicurezza energetica e la qualità ambientale.

Il Laboratorio Nazionale Argonne cerca soluzioni ai problemi nazionali urgenti in campo scientifico e tecnologico. Il primo laboratorio nazionale della nazione, Argonne, conduce ricerche scientifiche di base e applicate all'avanguardia praticamente in ogni disciplina scientifica. I ricercatori Argonne lavorano a stretto contatto con ricercatori di centinaia di aziende, università e agenzie federali, statali e municipali per aiutarli a risolvere i loro problemi specifici, a promuovere la leadership scientifica americana e preparare la nazione a un futuro migliore. Con dipendenti di oltre 60 nazioni, Argonne è gestita da UChicago Argonne, LLC per il Dipartimento di Scienze dell'Ufficio degli Stati Uniti.

L'Ufficio della Scienza del Dipartimento di Energia degli Stati Uniti è il principale sostenitore della ricerca di base nelle scienze fisiche negli Stati Uniti e sta lavorando per affrontare alcune delle sfide più urgenti del nostro tempo. Per ulteriori informazioni, visitare il sito Web Office of Science.

Fonte Argonne National Laboratory

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Una soluzione a basso costo per riciclare le batterie esauste agli ioni di litio

Graphical abstract

Il numero delle auto elettriche sulla strada sta aumentando rapidamente per ragioni ambientali, incluso i cambiamenti climatici, si prevede quindi che la disponibilità di batterie agli ioni di litio dismesse aumenterà significativamente nel prossimo futuro, poiché gli acquirenti della prima generazione di auto elettriche saranno invogliati a sostituirle per acquistare modelli più aggiornati. Si prefigura per questa ragione che il riciclo e la riconversione di tali batterie abbiano un impatto sostanziale sull'industria delle batterie, influenzando la domanda  convogliando energie e sforzi economici per sviluppare processi di riciclo e stabilimenti dedicati. Fino ad ora i numeri delle batterie esaurite erano minimi non sufficienti comunque a far intraprendere il passaggio ulteriore che è quello della realizzazione degli impianti di riciclo. Studi ci sono come i programmi per il futuro e probabilmente la prima fabbrica del riciclo sarà giapponese come scrivemmo qualche tempo fa, ma nel frattempo si continua a studiare nuove tecnologie per rendere sempre più economica l'operazione del riutilizzo dei materiali usati per la costruzione delle batterie a litio ioni. Una di queste ricerche viene dal Michigan .

Utilizzando tecniche vecchie di secoli per l'estrazione di minerali alcuni studenti di ingegneria chimica presso la Technological University del Michigan hanno trovato una soluzione per il riciclo delle batterie agli ioni di litio economicamente accettabile.

Il team ha utilizzato tecnologie dell'industria estrattiva per separare tutto nella batteria: l'involucro, lamine metalliche e rivestimenti per l'anodo e il catodo.

Adottando queste antiche tecnologie hanno tentato di cogliere l'opportunità di utilizzare una tecnologia già esistente per affrontare le sfide emergenti usando separazioni di gravità standard per separare il rame e l'alluminio, e usando la flottazione con schiuma al fine di recuperare materiali critici, tra cui la grafite, litio e cobalto. Queste tecnologie di estrazione sono i più economici tra quelli disponibili, e le infrastrutture per la loro attuazione è già esistente.

Per far progredire la ricerca di Lei Pan, assistant professor di ingegneria chimica alla Michigan Technological University, ha ricevuto finanziamenti dalla Michigan Technological University Translational Research and Commercialization (MTRAC) e dall'Innovation Hub.

Il progetto ha ricevuto un finanziamento di 15.000 dollari anche dall'EPA, Environmental Protection Agency. Un articolo sul lavoro è stato pubblicato on-line in Sustainable Materials and Technologies.

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Scende il prezzo dell'uranio, il gigante nucleare russo si butta sul litio e le batterie per VE

Dopo un crollo del prezzo dell'uranio, Rosatom Corp., gigante nucleare russo interessato a tutto quel che riguarda il nucleare,  prevede di iniziare l'estrazione e commercio del Litio , metallo usato per le batterie al fine di trarre profitto dalla rapida ascesa di veicoli elettrici. 

Questo è quello che ci racconta Bloomberg in un articolo online di ieri, 20 Settembre. Rosatom, leggiamo su Wikipedia, è un'impresa statale (no profit) della Russia, nata nel 2007, il corpo organizzativo del complesso nucleare russo avente sede a Mosca. Rosatom è l'unico venditore al mondo capace di offrire tutti i prodotti e servizi del settore industriale nucleare. Gestisce tutti gli asset della federazione russa, sia civili che militari. Insieme alle attività commerciali che favoriscono la crescita dell'energia nucleare e le strutture del ciclo del carburante nucleare, essa agisce come un agente governativo, per lo più nel campo della sicurezza nazionale (deterrenza nucleare),  sicurezza nucleare comprese le radiazioni eventualmente rilasciate, oltre che scienza di base e applicata. 

Orbene, questo colosso ha capito, come dichiarato da  Kirill Komarov, primo vice capo della società, in un'intervista che l'evoluzione del business dell'auto elettrica sta andando molto più veloce del previsto. Aggiunge che l'azienda ha in programma di seguire tutta la linea integrata di tutto quello che sta intorno ai veicoli elettrici a partire dall'estrazione del litio fino alle celle per chiudere il cerchio con i battery pack o anche cercare po' di cooperazione con i produttori di automobili.

Rosatom è l'ultima società ad intraprendere la corsa con progetti sul litio per la fornitura del metallo a fronte di una domanda crescente di batterie utilizzate nelle auto elettriche. I prezzi del carbonato di litio sono più che raddoppiati negli ultimi due anni fino a toccare i 14.000 dollari tonnellata, secondo un rapporto UBS AG pubblicato la scorsa settimana. In confronto, i prezzi dell'uranio sono scesi di circa il 40% dalla fine del 2014, un crollo dei prezzi dovuto al disastro di Fukushima del 2011 in Giappone. Gli attuali prezzi bassi di uranio sono insostenibili, dichiara l'azienda col suo portavoce. Il prezzo spot dell'uranio di riferimento di  20,70 dollari al chilogrammo della settimana scorsa è meno di un terzo del suo livello prima di Fukushima, secondo i dati di Ux Consulting Co.

Quindi? Rosatom sta virando verso un nuovo programma pensando di ricavare il 30% delle sue entrate dalle imprese al di fuori l'energia nucleare entro il 2030. 

Possiamo dire che il nucleare inteso come energia, produzione, è finito? A intuizione, nostra (solo?), pare proprio di sì avendo intrapreso la strada del lento declino.

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I primi produttori di litio al mondo

Sappiamo tutti che il litio è la materia mineraria più importante per i veicoli elettrici, in pratica l'energia accumulata per par funzionare i motori elettrici è quasi del tutto monopolizzata dalle batterie agli ioni di litio. E' per questa ragione che oggi diamo uno sguardo alle migliori aziende che producono litio in tutto il mondo, grazie ad un articolo di un sito web dedicato agli investimenti nel settore delle materie prime, pubblicato recentemente, il 22 settembre 2015. La situazione geo politica della localizzazione delle miniere e chi dà spazio agli investimenti fanno capire quali saranno le strategie di un settore  strategico per il futuro della mobilità.
Per molto tempo, la maggior parte del litio del mondo è stato prodotto da un oligopolio di produttori spesso definito come i "Big 3" Prima di essere acquisita da Albemarle (NYSE: ALB), Rockwood litio, facente parte di Rockwood Holdings (NYSE: ROC ), era in quella lista. Gli altri membri del club erano del Sociedad Quimica y Minera de Chile (NYSE: Cile SQM) e FMC (NYSE: FMC), che opera in Argentina.
Queste aziende continuano a produrre la maggior parte del litio del mondo, ma la Cina continua sempre più a prendere un pezzo enorme di questo spazio. L'anno passato, 2014, la Cina è stato il terzo più grande paese produttore di litio in termini di estrazione, secondo la US Geological Survey, dopo Australia e Cile. Ancora più importante, però, l'Australia attualmente non produce sostanze chimiche di litio, e la Cina sta producendo sempre più di loro.
Anche se l'Australia ha battuto di poco il Cile lo scorso anno in termini di produzione, la sua più grande miniera, Greenbushes lithium project, è controllata dalla maggioranza Tianqi Gruppo cinese. Tianqi possiede una partecipazione del 51 per cento in Talison Lithium, che gestisce la miniera, mentre Albemarle ora possiede una quota del 49 per cento nella società tramite l'acquisizione di Rockwood.
La quota di mercato per il "Big 3" è scesa da circa il 85 per cento del 2004 al 53 per cento nel 2014, mentre la Cina ha ora circa il 40 per cento della quota di mercato nel mondo. Lowry, esperto del settore, ha anche creato una ripartizione più dettagliata della quota di mercato globale di litio, con Tianqi, Ganfeng e altre fonti di produzione cinesi:

In altre parole, investitori litio occorre tenere d'occhio Cina, nonché le aziende chimiche New York quotate che producono litio. Ecco uno sguardo ad alcuni dei produttori di litio più grandi del mondo.

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Batterie al litio germanio

I ricercatori dell' MSSI, Materials and Surface Science Institute, dell'Università irlandese di Limerick (UL) stanno seguendo un progetto su un tipo di batterie che potrebbe rivoluzionare il mercato delle auto elettriche e dei dispositivi elettronici. Così dicono.
Secondo quanto pubblicato dalla rivista Nano Letters, si descrivono i risultati del dottor Kevin Ryan e della sua equipe grazie all'impiego di  un nuovo anodo basato su nanowire al germanio più duraturo e con caratteristiche tali da raddoppiare la capacità delle batterie.
Il team di ricerca UL ha sviluppato una tecnologia che che raddoppia la capacità delle batterie agli ioni di litio pur mantenendo questa capacità elevata anche dopo un numero di cicli di carica / scarica superiore a 1.000 volte.
In tutto  il mondo vi è una crescente domanda di dispositivi elettronici portatili e una migliore tecnologia che favorisca l'allungamento di vita delle batteria e la loro stabilità nel tempo rappresentano fattori vitali per il loro successo in un settore il cui valore complessivo del mercato è destinato a crescere passando da 11,8 miliardi dollari nel 2010 a 53,7 miliardi dollari nel 2020.

Per capire un po' meglio di cosa si tratta abbiamo trovato in rete questa breve sinossi: "Here we report the formation of high-performance and high-capacity lithium-ion battery anodes from high-density germanium nanowire arrays grown directly from the current collector. The anodes retain capacities of 900 mAh/g after 1100 cycles with excellent rate performance characteristics, even at very high discharge rates of 20–100C."

Quindi sembra che abbiano una eccellente potenza di scarica da 20 a 100 C.


Il germanio è l'elemento chimico di numero atomico 32. Il suo simbolo è Ge. È un metalloide lucido, duro, bianco-argenteo dal comportamento chimico simile a quello dello stagno; come esso, forma un gran numero di composti organometallici. Venne largamente usato per la fabbricazione di transistor nel passato, grazie alle sue proprietà di semiconduttore. (da Wikipedia)

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Le batterie al litio hanno vita lunga, automotive prima, stazionaria poi

Sumitomo Corporation, con sede a Tokyo,  ha sviluppato e installato il primo grande sistema di storage del mondo  che utilizza batterie usate provenienti dai veicoli elettrici. Questo sistema di accumulo di energia su scala commerciale, installato nell'isola di Yume-shima, Osaka, inizierà ad operare nel presente mese di febbraio 2014.
Come ci informa la stassa Sumitomo in un suo comunicato stampa, nel corso dei prossimi tre anni, il sistema sarà testato per appianare i picchi di richiesta di energia di rete dopo avere accumulato l'energia extra prodotta dall'impianto fotovoltaico  "Hikari-no-mori" esistente, e avrà lo scopo di stabilire una tecnologia affidabile di storage di energia su larga scala, in modo sicuro ed efficace, utilizzando l'enorme quantità di batterie usate nei veicoli elettrici che si renderanno disponibili in futuro. Questo progetto è stato selezionato come progetto modello per la "Verifica del controllo di accumulo con le batterie per promuovere le energie rinnovabili" da parte del Ministero dell'Ambiente del Giappone.
Sumitomo Corporation ha creato una joint venture, "4R Energy Corporation", in collaborazione con Nissan Motor Co., Ltd. nel settembre 2010, per affrontare l'uso secondario di batterie agli ioni di litio delle auto elettriche. Le batterie usate che verranno riciclati in questo sistema di storage su larga scala sono state recuperate e sono passati attraverso un'ispezione approfondita e manutenzione, per confermare la sicurezza e le prestazioni. Questo prototipo di sistema con una capacità di accumulo di energia di 400kWh e 600 kW di potenza si compone di sedici pacchi di batterie usate.

Questa è la dimostrazione pratica di quello che abbiamo sempre affermato negli anni passati ovvero che le batterie smontate dai veicoli elettrici continuano ad avere una capacità residua che va dal 60% all' 80% (secondo le tipologie dei VE) e sarebbe 'stupido' recuperare in quel momento il litio e gli altri elementi che le costituiscono. Le batterie possono continuare a vivere , dopo  5 / 10 anni di 'mobililità', nello storage stazionario, proprio per accumulare energia fluttuante prodotta dalle rinnovabili (eolico, solare) continuando a lavorare egregiamente per altrettanti anni prima di essere riciclate per realizzare nuove batterie agli ioni di litio.

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Motorini e batterie: 140 km con un litro

Un interessante post è quello di Gianni Comoretto pubblicato di recente nel suo Blog "Riflessioni in libertà. Sporadiche riflessioni di un astronomo curioso". Gianni parla delle sue esperienze di utilizzatore assiduo di scooter elettrici, da cinque anni ne possedeva uno che non ha passato la revisione alla Motorizzazione essendo vecchio di ben 11 anni, del nuovo scooter identico al primo a cui sono state sostituite ancora una volta le batterie al piombo con quelle al litio e finisce con un analisi delle batterie al litio che gli hanno permesso di percorrere oltre 26 mila chilometri (circa 450 cicli completi di carica e scarica) senza mostrare segni di cedimento nella capacità oltre la norma, anzi...

Analisi tecniche e grafici, costi e comparazioni, trasferimento della tecnologia di accumulo in altri settori costituiscono i temi del post intitolato "Motorini e batterie: 140 km con un litro" e lo trovate qui.

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