Comau ha rinnovato per il secondo anno il proprio impegno nel progetto dell’UE Flexible Battery Dismantling (Flex-BD), volto alla riqualificazione e al riutilizzo intelligente delle batterie ad alta potenza, implementando l’economia circolare nella crescente elettrificazione dell’industria automotive.

Sulla base dei volumi di produzione di batterie elettriche previsti in Europa nei prossimi anni, Comau stima che entro il 2030 nell’UE potrebbe esserci oltre 1 milione di batterie smaltite da riutilizzare. L’azienda intende quindi anticipare quella che ritiene una domanda di mercato in crescita per soluzioni potenti di riciclo e riutilizzo delle batterie elettriche. Consentendo al contempo alle aziende di ridurre gli sprechi e ottimizzare il riutilizzo delle materie prime contenute nei pacchi batteria.

Comau ha così sviluppato Flex-BD, un sistema robotizzato che automatizza l’intero processo di smontaggio delle batterie elettriche esauste, eliminando i tradizionali processi manuali che spesso comportano attività non solo ripetitive, ma soprattutto gravose e a contatto con sostanze potenzialmente nocive, come spiega Gian Carlo Tronzano, head of battery cell global competenze center di Comau.

“All’interno della transizione green, l’UE spinge molto sulla ricerca di soluzioni per il riuso o il riciclo delle batterie – dice Tronzano nel suo intervento in un recente podcast AGI dedicato alle nuove tecnologie -. Sono necessari processi efficaci ed efficienti, ed è qui che entra in gioco Comau: abbiamo studiato una soluzione robotizzata per automatizzare l’iter completo, in particolar modo sulla parte di smontaggio del pacco batterie. L’automazione flessibile è sicuramente per noi una delle chiavi di volta per giungere ad avere processi di riuso o riciclo sostenibili, sia dal punto di vista ecologico che economico”.

“Vi sono in particolare delle precauzioni speciali che sono richieste dello smontaggio di una batteria – continua a illustrare Tronzano -: il pacco batteria è un oggetto carico elettricamente, per cui contiene una quantità di energia nell’ordine dei kWh. La parte pericolosa è soprattutto la tensione, nella fase iniziale di smontaggio, per cui automatizzare il processo significa anche gestire il rischio di elettrocuzione presente in questo passaggio per gli operatori. Occorre poi farsi carico di tutti i rischi connessi al prodotto batteria, che contiene un elemento pericoloso rappresentato dall’elettrolita liquido, corrosivo e potenzialmente incendiabile”.

Il sistema sviluppato da Comau rende pertanto il recupero dei moduli batteria e dei loro componenti più efficiente e sostenibile, con impatto positivo sulla salute e sulla sicurezza degli operatori. D’altro canto, con la rigenerazione della batteria, la manipolazione completamente automatica delle batterie a bassa carica riduce al minimo i rischi sia per gli operatori che per le attrezzature di smontaggio. A differenza del processo di recupero e riciclo dei materiali, in cui la batteria viene completamente scaricata e distrutta, la rigenerazione viene effettuata mantenendo una carica della batteria bassa ma attiva.

Fondamentale è quindi alla base realizzare una efficace strategia di raccolta delle batterie. L’estrema flessibilità degli impianti è qui un requisito essenziale, come rileva Tronzano, in quanto ogni batteria è diversa dall’altra per costruzione. “Il nostro sistema prevede utilizzo di sistemi di visione avanzati e di AI per il riconoscimento della tipologia di batteria, e quindi per la definizione degli attrezzi e dei programmi da impiegare per le fasi di smontaggio del pacco batterie. Estremamente flessibile e scalabile, dunque, in quanto l’AI dirà al robot quali attrezzi dovrà scegliere per affrontare il processo completo di smontaggio su pacchi molto diversi tra loro. Il processo prevede quindi anche una parte di partecipazione umana, limitatamente alla programmazione della cella e alla gestione della linea stessa, facendo in modo che non sia richiesta la presenza degli operatori in tutte le operazioni intrinsecamente pericolose del processo di smontaggio”.

Il funzionamento del sistema Flex-BD è intuitivo quanto innovativo. I pacchi batteria vengono introdotti singolarmente nell’apposita cella in cui un robot industriale Comau NJ ad alta portata esegue automaticamente la procedura e cambia i propri effettori finali in base all’applicazione richiesta. In una tipica applicazione di riciclo, ad esempio, il robot svita il coperchio della batteria, si cambia le pinze per rimuovere il coperchio, riaggancia il cacciavite per svitare i moduli e poi, utilizzando la pinza, sposta i pezzi in un’area di stoccaggio dedicata. Inoltre, Flex-BD è progettato per un approccio di programmazione altamente flessibile basato su un uso ridotto di codici, tecniche di percezione ambientale all’avanguardia e capacità reattiva del robot, e l’intero ciclo di smontaggio è definito tramite CAD. L’uso della programmazione LowCode consente inoltre agli operatori di ridefinire il ciclo in modo rapido e semplice senza la necessità di riprogrammare il robot.

Il sistema Comau potrà quindi gestire un’ampia varietà di batterie, di provenienza automotive, da piccoli ibridi fino ai pacchi delle grosse vetture full electric, ma anche industriale, ad esempio da carrelli trasloelevatori e forklift.

“Una prospettiva del tutto possibile è quindi che gli stessi costruttori di auto elettriche, o i produttori di pacchi batterie, si facciano carico anche dello smaltimento e riciclo delle batterie usando la nostra tecnologia – conclude Tronzano -. Ci sono programmi di riciclo per tutti i più grandi costruttori di auto così come per i costruttori di batterie, che pure ne stanno già lanciando. Infine, la seconda vita delle batterie deve diventare un business, e non un onere, perché come richiesto dall’UE nel recente Regolamento per le materie prime strategiche una percentuale sempre crescente delle materie prime necessarie alla produzione delle batterie deve giungere dal canale del riciclo. Il sistema diverrà pertanto sostenibile allorché il riciclo dei materiali arriverà a percentuali molto importanti della produzione“.