Il futuro delle batterie: ecodesign e ciclo di vita secondo gli esperti

Le batterie, un tempo considerate componenti secondarie, stanno rapidamente diventando elementi fondamentali per l’innovazione tecnologica. Questa trasformazione rappresenta una svolta cruciale per i sistemi energetici e i modelli economici, influenzando profondamente il modo in cui produciamo, immagazziniamo e utilizziamo l’energia. Un settore che beneficia enormemente di questa evoluzione è quello dei veicoli elettrici a batteria (BEV), considerati un’alternativa più sostenibile rispetto ai veicoli tradizionali a combustione interna grazie a emissioni ridotte e al potenziale per diminuire la dipendenza dai combustibili fossili.

Tuttavia, per massimizzare l’impatto positivo dei BEV sull’ambiente, è essenziale affrontare le sfide legate alla produzione e al riciclo delle batterie, garantendo che l’intero ciclo di vita dei veicoli sia improntato alla minimizzazione degli impatti. Nell’ambito del progetto “Training for Circularity – Borse di Studio (WEEE Edition)”, promosso dal Centro di Documentazione sui Conflitti Ambientali in collaborazione con Erion WEEE ed ENEA – Dipartimento Sostenibilità dei Sistemi Produttivi e Territoriali, la ricerca condotta dai borsisti Fabiola Pignatelli e Gianluca Lubrano ha tracciato le possibili linee guida per lo sviluppo di regole standardizzate relative alle batterie e al loro ciclo di vita, conformi al Regolamento sulla progettazione ecocompatibile della Commissione Europea.

Le Sfide dell’Ecodesign

L’estrazione e l’utilizzo delle materie prime necessarie per la produzione dei BEV pongono sfide significative per l’Unione europea. Queste sfide includono la scarsità di risorse, le vulnerabilità della catena di approvvigionamento, l’impatto ambientale dello smaltimento e il riciclo delle batterie. Per affrontarle, è necessario rivolgersi all’ecodesign che, con la Life Cycle Assessment (LCA), permette di quantificare gli impatti ambientali e sociali di prodotti e servizi, quindi anche di una batteria o di un veicolo, e di individuare le aree di intervento per migliorare specifiche fasi del ciclo di vita.

“Fare ecodesign – spiega Pignatelli – significa adottare principi di economia circolare e design thinking, con particolare attenzione alla prevenzione dei rifiuti, al diritto alla riparazione e alle pratiche di riutilizzo e riciclaggio. Una progettazione che consideri le fasi di dismissione e riciclo è infatti cruciale per il recupero efficiente dei materiali, e tecnologie come la manutenzione predittiva possono migliorare la durata e la sicurezza delle batterie, allineandole agli standard ambientali lungo tutto il loro ciclo di vita”.

Per dare priorità alle azioni sostenibili nel settore delle batterie, è importante distinguere tra strategie di ecodesign facilmente implementabili e quelle che richiedono ulteriori sviluppi. La fattibilità è un indicatore della praticabilità delle raccomandazioni di progettazione ecocompatibile entro diversi periodi di tempo. Un’alta fattibilità indica che una pratica può essere adottata nel breve termine utilizzando le tecnologie esistenti o pratiche già pronte per l’implementazione. Una fattibilità moderata, invece, indica soluzioni che, sebbene realizzabili, potrebbero necessitare di ulteriori sviluppi tecnologici o di una più ampia accettazione da parte dell’industria.

Gli Impatti Ambientali delle Batterie

Per approfondire l’impatto ambientale delle batterie è stato utilizzato il software SimaPro, uno strumento avanzato di analisi del ciclo di vita (LCA) che permette di raccogliere, analizzare e monitorare dati relativi alla sostenibilità di prodotti e servizi. SimaPro consente di valutare l’impatto ambientale lungo l’intero ciclo di vita di un prodotto, dalla fase di estrazione delle materie prime fino allo smaltimento finale, attraverso l’applicazione di metodologie riconosciute a livello internazionale.

“L’esperienza di uso del software SimaPro – specifica Lubrano – ha permesso di acquisire competenze pratiche anche nel calcolo di indicatori di impatto ambientale, come il potenziale di riscaldamento globale (GWP), che è la categoria d’impatto più critica, ma anche l’ODP (Ozone Depletion Potential) e il FEP (Freshwater Eutrophication Potential). Questi indicatori sono essenziali per comprendere la portata dei danni ambientali associati a diversi processi, materiali e prodotti”.

SimaPro supporta una vasta gamma di indicatori d’impatto, molti dei quali sono calcolati utilizzando i dati del database ecoinvent, uno dei più completi e rispettati nel campo della LCA. Il database presenta dati conformi per supportare le dichiarazioni ambientali relative alle norme ISO 14025, ISO 21930 e EN15804+A2:2019, e include un metodo che permette il calcolo della valutazione d’impatto e degli indicatori d’inventario del ciclo di vita. Questi strumenti sono fondamentali per lo sviluppo di una Environmental Product Declaration (EPD), un documento che fornisce informazioni trasparenti e comparabili sull’impatto ambientale di un prodotto durante il suo intero ciclo di vita, contribuendo così a promuovere scelte informate e sostenibili nel mercato.

La Necessità di un Design Proattivo

L’obiettivo principale dell’approfondimento tramite SimaPro era dunque valutare come il ciclo di vita delle batterie incida su questi indicatori, identificando le fasi critiche dove gli impatti ambientali sono maggiori. Un’analisi di questo tipo, unitamente a quella della letteratura scientifica in tema di RAEE e LCA delle batterie, ha evidenziato – spiega Lubrano – “la necessità di un design proattivo che faciliti il recupero e la rigenerazione dei materiali fin dalla fase di progettazione. Questo approccio richiede una comprensione profonda della complessità e dell’interconnessione dei vari impatti ambientali lungo l’intero ciclo di vita delle batterie, dalla produzione allo smaltimento. Solo attraverso una progettazione che tenga conto di questi aspetti sarà possibile mitigare gli impatti negativi e favorire una transizione verso un’economia più circolare e sostenibile”.

Bullet Executive Summary

In un mondo in cui l’innovazione tecnologica avanza a ritmi vertiginosi, la difesa dei consumatori e la promozione di pratiche sostenibili diventano imperativi. L’ecodesign delle batterie, con il suo focus sulla minimizzazione degli impatti ambientali e sociali, rappresenta una pietra miliare in questo percorso. Attraverso l’adozione di principi di economia circolare e l’uso di strumenti avanzati come SimaPro, possiamo non solo migliorare la sostenibilità dei prodotti, ma anche promuovere una cultura di consumo consapevole e responsabile.

Una nozione base di difesa dei consumatori è l’importanza della trasparenza e della tracciabilità dei prodotti. Sapere da dove provengono le materie prime, come vengono prodotte e come possono essere riciclate alla fine del loro ciclo di vita è fondamentale per fare scelte informate e sostenibili.

Una nozione avanzata, invece, riguarda l’integrazione di strategie di ecodesign fin dalla fase di concezione del prodotto. Questo approccio proattivo non solo riduce gli impatti ambientali, ma favorisce anche l’innovazione e la competitività delle aziende, promuovendo un modello di sviluppo economico più sostenibile e resiliente.

In conclusione, il futuro delle batterie e, più in generale, dei prodotti tecnologici, dipende dalla nostra capacità di ripensare i processi produttivi e di consumo in chiave sostenibile. Solo attraverso un impegno collettivo e una visione a lungo termine potremo costruire un mondo più equo e rispettoso dell’ambiente.