Questa tesi analizza le strategie di gestione del fine vita delle batterie per veicoli elettrici, confrontando il riciclo immediato dei materiali (one-loop) con il riutilizzo in applicazioni stazionarie prima del riciclo finale (two-loop). Lo studio si basa su un modello di System Dynamics, sviluppato con il software AnyLogic, che simula la domanda di batterie per veicoli elettrici (incluso il tasso di dismissione) e i principali ritardi logistici e di processo, restituendo infine, a seconda delle diverse strategie di end-of-life, la disponibilità effettiva di materiali critici e l’impronta di carbonio legata sia all’estrazione delle materie prime sia al mercato delle BESS. In tale contesto, l’Unione Europea ha introdotto quote minime obbligatorie di riciclo per litio, nickel e cobalto, nella prospettiva di ridurre la dipendenza dalla fornitura di materie prime vergini da paesi Esteri con situazioni geopolitiche instabili. I risultati mostrano che, per soddisfare più rapidamente tali requisiti, la filiera delle batterie potrebbe privilegiare il riciclo diretto, rinunciando però al beneficio ambientale offerto dal prolungamento della vita utile delle batterie. In questo scenario, il recupero tempestivo dei materiali critici tende ad entrare in competizione con la potenziale riduzione delle emissioni di CO2eq offerta dalla second-life delle batterie dei veicoli elettrici a fine vita, rivelando un importante trade-off tra l’urgenza di rispettare gli obblighi di riciclo e l’opportunità di valorizzare il potenziale circolare delle batterie. L’analisi evidenzia la necessità di politiche ibride e integrate, insieme ad una supply chain coordinata ed efficiente in grado di bilanciare gli obiettivi ambientali con la gestione tempestiva delle risorse, così da sostenere una transizione energetica solida e coerente con gli obiettivi di decarbonizzazione dell’Unione Europea.

Valutazione ambientale delle strategie di valorizzazione delle batterie a fine vita dei veicoli elettrici in Italia: un'analisi di riciclo e riutilizzo mediante simulazione System Dynamics

PASSIRANI, MATTEO
2024/2025

Abstract

Questa tesi analizza le strategie di gestione del fine vita delle batterie per veicoli elettrici, confrontando il riciclo immediato dei materiali (one-loop) con il riutilizzo in applicazioni stazionarie prima del riciclo finale (two-loop). Lo studio si basa su un modello di System Dynamics, sviluppato con il software AnyLogic, che simula la domanda di batterie per veicoli elettrici (incluso il tasso di dismissione) e i principali ritardi logistici e di processo, restituendo infine, a seconda delle diverse strategie di end-of-life, la disponibilità effettiva di materiali critici e l’impronta di carbonio legata sia all’estrazione delle materie prime sia al mercato delle BESS. In tale contesto, l’Unione Europea ha introdotto quote minime obbligatorie di riciclo per litio, nickel e cobalto, nella prospettiva di ridurre la dipendenza dalla fornitura di materie prime vergini da paesi Esteri con situazioni geopolitiche instabili. I risultati mostrano che, per soddisfare più rapidamente tali requisiti, la filiera delle batterie potrebbe privilegiare il riciclo diretto, rinunciando però al beneficio ambientale offerto dal prolungamento della vita utile delle batterie. In questo scenario, il recupero tempestivo dei materiali critici tende ad entrare in competizione con la potenziale riduzione delle emissioni di CO2eq offerta dalla second-life delle batterie dei veicoli elettrici a fine vita, rivelando un importante trade-off tra l’urgenza di rispettare gli obblighi di riciclo e l’opportunità di valorizzare il potenziale circolare delle batterie. L’analisi evidenzia la necessità di politiche ibride e integrate, insieme ad una supply chain coordinata ed efficiente in grado di bilanciare gli obiettivi ambientali con la gestione tempestiva delle risorse, così da sostenere una transizione energetica solida e coerente con gli obiettivi di decarbonizzazione dell’Unione Europea.
2024
Carbon footprint
Electric vehicles
End-of-Life
System Dynamics
BESS
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14251/3670