Modellazione di processi di recupero di materiali catodici da batterie litio-ione esauste

A causa dell'elevata domanda e della rapida crescita della produzione delle batterie a ioni di litio per i veicoli elettrici, si sviluppa una particolare attenzione al riciclaggio delle batterie in accordo con il concetto di economia circolare. In questo studio si realizza la simulazione del processo di recupero di materiali catodici da batterie NMC esauste . Data la presenza dei componenti solidi e delle operazioni meccaniche, si effettua mediante l’utilizzo dell’ambiente di sviluppo Spyder con linguaggio di programmazione Python Inoltre si realizza un’analisi del ciclo di vita (LCA), dalla culla al cancello di produzione del catodo NMC, che permette la valutazione degli impatti ambientali. Il software utilizzato per l'analisi LCA è SimaPro 9.0 Nel capitolo 2 si propone una panoramica sulle batterie a ioni di litio; nel capitolo 3 si riporta lo stato dell’arte sui processi di riciclo e le tecnologie emergenti; nel capitolo 4 si riporta il processo LithoRec e le scelte effettuate; nel capitolo 5 si illustra la simulazione del processo riportando i valori numerici e facendo dei confronti al variare della chimica del catodo in uscita dal processo; nel capitolo 6 si illustra l’analisi ambientale del processo e nell’ultimo capitolo si riportano le conclusioni. In these last years there are high demand and rapid growth of the production of lithium ion batteries for electic vehicles. So, a particular attention to the recycling of batteries is developing, in according to the concept of circular economy. This study simulates the recovery process of cathode material from exhausted NMC batteries. Given the presence of solid components and mechanical operations, the Python programming language is used. Also, a life cycle analysis (LCA) is carried out, "from cradle to gate" to allows the assessment of environmental impacts. The software uses for LCA is SimaPro 9.0. In chapter 2 there is an overview of lithium-ion batteries; Chapter 3 reports the state of the art on recycling processes and emerging technologies; Chapter 4 shows the LithoRec process and the choises made; in chapter 5 the simulation of the process is illustrated and there are numerical values as the chemistry of the cathode exiting; Chapter 6 illustrates the environmental analysis of the process; the conclusions are reported in the last chapter