I funghi riciclano “naturalmente” le batterie

Si ricicla anche nel mondo microscopico! Una recente scoperta di un team di ricercatori della University of South Florida ha dimostrato che il mondo dei funghi può essere un’arma valida contro lo smaltimento delle batterie a ioni di litio.

Infatti queste ultime, presenti ormai in tutte le apparecchiature elettroniche di nostro dominio, dagli smartphone ai tablet, sono molto inquinanti soprattutto perché non è stato, ad oggi, trovato un metodo di riciclaggio realmente efficace e sicuro. Spesso questi prodotti finiscono semplicemente in discariche, aumentando la quantità di rifiuti, o in inceneritori producendo grosse quantità di gas nocivi.

batterie Li-ion
Batterie a ioni di Litio

Le richieste per i dispositivi di accumulo di energia avanzate sono notevolmente aumentati ogni anno nell’ultimo decennio. Alla base ci stanno molteplici motivazioni, ma tutte hanno in comune i potenziali benefici. Infatti la batteria unisce in sé la capacità di immagazzinare energia chimica e la capacità di fornire questa energia in forma elettrica con elevata efficienza di conversione e senza scarico gassoso. Come è facile immaginare, le batterie a ioni di litio hanno portato grandi vantaggi in senso di efficienza e manutenzione e perciò la loro richiesta è in continuo aumento.

Come qualsiasi altra batteria, una batteria a ioni litio ricaricabile è fatta di uno o più scomparti generanti energia, chiamate celle. Le componenti sono:

  • elettrodo positivo (collegato al polo positivo della batteria, solitamente detto catodo)
  • elettrodo negativo (collegato al terminale negativo)
  • elettroliti / regione Separator (per evitare il contatto fisico tra i due elettrodi)

Nella sua struttura più semplice dunque, una cella di ione di litio è formata da due elettrodi, uno positivo e uno negativo, separati da un elettrolita ionicamente conduttivo ed isolante. All’elettrodo negativo avviene una ossidazione o reazione anodica durante la scarica, in cui gli elettroni e ioni di litio vengono rilasciati da un elettrodo di grafite. Al catodo vengono utilizzati materiali come Litio, principalmente LiCoO2 e Manganese  e Nichel in cambio di Co. Sono proprio questi i metalli da riciclare attraverso l’utilizzo di funghi.

Funghi armati di acidi

In seguito a diversi esperimenti, questo team di ricercatori, ha scoperto che i funghi potrebbero essere la chiave! In particolar modo l’azione combinata di tre funghi l’Aspergillus niger, il Penicillium simplicissimum e il Penicillium chrysogenum ha permesso di estrarre le principali componenti metalliche delle batterie, il cobalto e il litio.

aspergillus niger             penicillum chrysogenum

Non solo questa scoperta permetterebbe il riciclaggio del materiale, contribuendo così alla diminuzione dell’inquinamento, ma consentirebbe anche alle aziende di risparmiare denaro, in quanto non dovrebbero investirne nell’acquisto di nuovi metalli. Inoltre la richiesta è in continuo aumento, ma le risorse al contrario, in grande calo. Dunque questo renderebbe più sostenibile la richiesta di dispositivi.

L’idea è nata nella mente di un giovane studente che, vedendo l’incredibile aumento delle batterie e delle conseguenze ad esse correlate, è riuscito ad estrarre alcuni metalli dalle scorie lasciate in seguito alla fusione. Infatti esistono già molti metodi di smaltimento, ma purtroppo assai pericolosi e nocivi in quanto prevedono l’utilizzo di sostanze chimiche corrosive.

Questo metodo “naturale” prevede invece lo smantellamento della batteria nelle sue varie componenti e la polverizzazione dei catodi. In seguito proprio sui catodi si fa agire il trio fungino che, grazie a sostanze chimiche naturalmente prodotte, permettono l’estrazione dei metalli.

Queste sostanze sono acidi organici quali acido ossalico e acido citrico. Grazie a questi si è stati in grado di estrarre l’85% del litio e il 48% del cobalto contenuto nelle batterie. In seguito all’interazione con i funghi i metalli restano in un liquido acido. La sfida successiva sarà quella di trovare il metodo di estrazione dei metalli dall’ambiente liquido.

 

Raluca Stoica

Fonti: Repubblica.it, Torassa.D. Modelli termici per batterie a ioni di litio. NTNU, Trondheim.

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