Batterie al litio, il riciclo diventa automatizzato con raggi X e AI

Individuare con precisione le batterie al litio in mezzo a un mix di RAEE per fare in modo che non finiscano nel processo di trattamento dei rifiuti elettronici, evitando così il rischio di esplosioni e incendi. E al tempo stesso rendere più efficace, produttivo ed ecologico il sistema della raccolta differenziata.

Questo è il cuore del progetto innovativo sviluppato da Gilardoni S.p.A. insieme a Cefriel e Seval, tra i vincitori della prima edizione del bando Collabora & Innova di Regione Lombardia finanziato dal Programma Regionale lombardo del Fondo Europeo di Sviluppo Regionale/PR FESR 2021-2027.

Per questo risultato l’azienda di Mandello del Lario (Lecco), una delle principali realtà italiane nel settore dei sistemi a raggi X, ultrasuoni e risonanza magnetica per applicazioni industriali, medicali e di sicurezza, è stata protagonista (dopo la tappa al CNAO di Pavia) della sesta tappa del Tour imprese innovative dell’assessore regionale Alessandro Fermi, a cui ha preso parte anche il sottosegretario alla Presidenza di Regione Lombardia con delega all’Autonomia e ai Rapporti con il Consiglio regionale, Mauro Piazza.

Un “viaggio tra le eccellenze”, quello del titolare della delega dall’Università, Ricerca e Innovazione della Giunta regionale, per conoscere in prima persona le ricadute concrete dei progetti di ricerca e innovazione avviati grazie agli investimenti sostenuti dai bandi dell’assessorato.

Come in questo caso, dove le risorse regionali hanno contribuito alla realizzazione di un progetto dedicato allo sviluppo di una soluzione innovativa per l’identificazione automatica delle batterie al litio presenti nei rifiuti elettronici (RAEE).

Il riciclo delle batterie diventa smart

La crescente diffusione delle batterie agli ioni di litio è legata alla loro alta densità energetica e rapidità di ricarica, che ne fanno il cuore pulsante di smartphone, tablet e veicoli elettrici. Allo stesso tempo, tale diffusione rappresenta una sfida importante per il settore del riciclo.

Se non individuate prima delle operazioni di trattamento e frantumazione, queste batterie

possono innescare il cosiddetto “Thermal runaway”: una reazione a catena autoalimentata capace di può superare i 400°C, con incendi e talvolta esplosioni negli impianti di riciclo, dispersione di sostanze potenzialmente inquinanti, oltre a alla perdita di materiali preziosi di per sè recuperabili.

A oggi ci si affida nella quasi totalità alla loro individuazione tramite controllo manuale e visivo, con inevitabili errori data anche la grande varietà dei rifiuti che giungono dai centri di raccolta.

Il progetto di Gilardoni e partner sviluppa invece un sistema che combina tecnologie di imaging a raggi X, algoritmi di intelligenza artificiale e analisi avanzata dei materiali, e che consente così di individuare in modo completamente automatizzato la presenza e la posizione delle batterie all’interno dei dispositivi elettronici da smaltire.

Tecnologia raggi X e risultati

In pratica, i rifiuti elettronici vengono immessi sulla linea di trattamento, dove transitano attraverso un apparato di ispezione a raggi X. Le immagini acquisite vengono elaborate in tempo reale mediante algoritmi di intelligenza artificiale: il software identifica la presenza di eventuali batterie e ne localizza con precisione la posizione, quindi l’operatore riceve l’indicazione sul monitor e può procedere alla rimozione in modo rapido e sicuro.

Un obiettivo da raggiungere grazie al mix di competenze del partenariato promotore: quella nel campo dei raggi X di Gilardoni, quella di Cefriel per lo sviluppo degli algoritmi avanzati e di Seval nello smaltimento dei rifiuti.

Gli obiettivi: più sicurezza e sostenibilità

Ed ecco i risultati attesi:

- maggiore sicurezza negli impianti di trattamento dei rifiuti elettronici;

- riduzione del rischio di incendi ed esplosioni causati dalle batterie al litio;

- incremento del recupero di materie prime critiche e materiali ad alto valore economico; - migliore sostenibilità ambientale grazie alla riduzione della dispersione di sostanze nocive;

- aumento dell’efficienza e della produttività dei processi di riciclo;

- rafforzamento della competitività della filiera lombarda delle tecnologie per l’economia circolare.

Assessore Fermi: la risposta a una sfida nel riciclo

“Il progetto che ho avuto il piacere di visionare a Mandello del Lario – ha dichiarato l’assessore Fermi – rappresenta perfettamente il senso del nostro tour tra le imprese più innovative della Lombardia: verificare sul campo come le risorse regionali si traducano in soluzioni tecnologiche capaci di fare la differenza”.

La gestione dei rifiuti elettronici e il corretto smaltimento delle batterie agli ioni di litio, ha osservato l’esponente della Giunta lombarda, “sono sfide cruciali per il settore del riciclo. Il ‘saper fare’ lombardo, qui, ha permesso di realizzare un progetto che permette di intervenire in modo preventivo e accurato, salvaguardando l’incolumità degli operatori e l’integrità degli impianti”.

R&I per la transizione ecologica

Come Regione Lombardia, ha sottolineato Fermi, “crediamo fermamente che la transizione ecologica si faccia anche con la ricerca industriale e il trasferimento tecnologico. Attraverso la misura ‘Collabora & Innova’, per la quale abbiamo messo in campo 156 milioni di euro, sosteniamo esattamente questo: partenariati qualificati che uniscono imprese, centri di ricerca, istituzioni per rafforzare la leadership della filiera lombarda nelle tecnologie pulite e sostenibili”.

Sottosegretario Piazza: sostegno alle imprese del territorio

Quello di Lecco, ha osservato il sottosegretario Piazza, “è un tessuto prevalentemente manifatturiero, da sempre capace di affrontare le diverse crisi e i diversi cambiamenti che si sono posti sugli scenari mondiali. Per farlo, evidentemente, c’è un talento imprenditoriale non banale. Il sostegno delle istituzioni però, rappresenta un tassello fondamentale di questo continuo cammino”.

Il bando Collabora & Innova

Il bando ‘Collabora & Innova’ sostiene progetti di ricerca industriale e sviluppo sperimentale, promuovendo innovazioni di prodotto e di processo che nascono dalla collaborazione tra imprese e organismi di ricerca, favorendo così il trasferimento tecnologico per la competitività e la sostenibilità del territorio.

Attraverso ‘Collabora & Innova’, arrivato alla seconda edizione, Regione Lombardia incentiva la creazione di partenariati qualificati, capaci di trasformare la ricerca in applicazioni reali, nuovi servizi e opportunità di crescita per il territorio.