In questa sezione imparerai a conoscere cosa sono le pile e gli accumulatori e a capire quale la loro composizione ed il loro funzionamento, con particolare attenzione a come il loro riciclo stia incoraggiando sempre più un'economia circolare.
La pila è un dispositivo che genera corrente elettrica attraverso la trasformazione dell’energia chimica in energia elettrica. A differenza dell’accumulatore, non è ricaricabile ed è perciò definita anche batteria primaria. Vi sono sei differenti tipologie di pile portatili, suddivise in base alla loro composizione:
Anche un accumulatore portatile è una fonte di energia elettrica ottenuta mediante trasformazione di energia chimica, ma si distingue per il fatto di essere ricaricabile. Solo dopo numerosi processi di scarica e ricarica, si consuma e diviene rifiuto.
In base ai loro componenti, gli accumulatori portatili sono ripartibili in cinque categorie:
piombo;
nichel-cadmio;
nichel-idruro metallico;
ioni di litio;
altri accumulatori.
Nei decenni scorsi, le batterie erano caratterizzate da una gamma ristretta di sostanze chimiche e venivano utilizzate principalmente per l’accensione dei veicoli, per l’elettronica di consumo e per altre applicazioni industriali. Le tendenze e le previsioni attuali indicano invece che le batterie svolgeranno un ruolo cruciale per una serie di prodotti e servizi nell’economia del futuro facilitando la transizione digitale ed energetica, a basse emissioni di carbonio. Si prevede un grande incremento di batterie al litio, tra cui una percentuale significativa di composizioni ad alto contenuto di nichel come le NMC (litio-nichel-manganese-cobalto).
La risposta a "cosa c'è dentro una batteria?" inizia con un'analisi di ciò che rende una batteria tale.
Esempio di una Pila Alcalina
Contenitore: in acciaio che contiene gli ingredienti della cella per formare il catodo, una parte della reazione elettrochimica.
Catodo: una combinazione di biossido di manganese e carbonio, i catodi sono gli elettrodi ridotti dalla reazione elettrochimica.
Separatore: tessuto non tessuto fibroso che separa gli elettrodi.
Anodo: realizzati in zinco metallico alimentato, gli anodi sono elettrodi ossidati.
Elettrolita: soluzione di idrossido di potassio in acqua, l'elettrolita è il mezzo per il movimento degli ioni all'interno della cellula. Trasporta la corrente ionica all'interno della batteria.
Collettore: perno in ottone al centro della cella che conduce l'elettricità al circuito esterno.
Sebbene molto utili, le batterie non sono purtroppo una fonte di energia rinnovabile. Esse sono infatti realizzate con materiali non rinnovabili, come ad esempio il litio, che proviene dalla salamoia e dalla roccia dura, estratti dai laghi salati in luoghi come il Sud America e l'Australia. Per questo motivo la spinta per far sì che si sviluppi un'economia circolare delle batterie è sempre maggiore: questo significa un’attenzione sempre maggiore al loro riciclo, così da ridurre gli impatti dell'attività mineraria.
IL CASO DEL GRUPPO RENAULT E SOLVAY
Nell’ottica di sviluppare una sempre maggiore economia circolare nel mondo delle batterie e degli accumulatori, le aziende negli ultimi anni hanno sviluppato numerose buone pratiche. Un esempio interessante il caso del Gruppo Renault e Solvay - che trovi nel video qui sotto - decisamente virtuoso soprattutto se si tiene conto che il numero di veicoli elettrici in tutto il mondo dovrebbe crescere da 10 milioni nel 2020 a oltre 100 milioni entro il 2030: un numero che fa riflettere su quanto sia importante muoversi velocemente in una direzione sempre più sostenibile.
Modulo didattico realizzato con il supporto del Consorzio RLG
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