The role of the digital product passport in unlocking second-life opportunities for batteries

In recent years, the strategic role of batteries has increased significantly, especially in the transportation sector, in response to European goals of achieving climate neutrality. The rapid growth in demand has led to an acceleration in production, which, considering environmental, geopolitical, and sociotechnical challenges, is no longer sustainable. Introducing circular economy strategies and ensuring second-life options for end-of-life products is the solution recognised by the European Union. The regulatory framework established over the past two years encompasses requirements and regulations related to batteries and waste batteries, including the introduction of the Digital Product Passport (DPP) for batteries. The DPP aims to enhance information sharing, data availability, traceability, and transparency throughout the battery value chain, storing all data attributes regarding the battery and its environment. This study leverages the definition of DPP requirements for batteries to unlock second-life opportunities by combining regulatory analysis with a decision-making framework. The research analysis included an in-depth preliminary investigation of the relevant regulatory framework and available second-life opportunities, based on the battery’s State-of-Health. The ultimate goal was pursued through the development of a comprehensive closed-loop battery value chain and a Decision Support System (DSS) that uses the DPP and supplementary data sources to identify the optimal second-life application for a specific battery. Finally, several use cases were developed along the value chain to assess the impact of integrating the DPP and the DSS in the pursuit of a circular economy. Selected use cases were applied to the industrial case of Envirobat España to demonstrate the practical applicability of the comprehensive systems.

Negli ultimi anni, il ruolo strategico delle batterie è aumentato in modo significativo, soprattutto nel settore dei trasporti, in risposta agli obiettivi europei di neutralità climatica. La rapida crescita della domanda ha portato ad un'accelerazione della produzione che, considerando le sfide ambientali, geopolitiche e socio-tecniche, non è più sostenibile. L'introduzione di strategie di economia circolare e la garanzia di opzioni di seconda vita per i prodotti a fine vita sono le soluzioni riconosciute dall'Unione Europea. Il quadro normativo istituito negli ultimi due anni comprende requisiti e regolamenti relativi alle batterie e alle batterie usate, compresa l'introduzione del passaporto digitale del prodotto (DPP) per le batterie. Il DPP mira a migliorare la condivisione delle informazioni, la disponibilità dei dati, la tracciabilità e la trasparenza lungo tutta la catena del valore delle batterie, memorizzando tutti gli attributi dei dati relativi alla batteria e al suo ambiente. Questo studio sfrutta la definizione dei requisiti del DPP per le batterie per sbloccare opportunità di seconda vita combinando l'analisi normativa con un quadro decisionale. L'analisi della ricerca ha incluso un'indagine preliminare approfondita del quadro normativo pertinente e delle opportunità di seconda vita disponibili in base allo stato di salute delle batterie. L'obiettivo finale è stato perseguito attraverso lo sviluppo di una catena del valore completa a ciclo chiuso per le batterie e di un sistema di supporto decisionale (DSS) che utilizza il DPP e fonti di dati supplementari per identificare l'applicazione ottimale di seconda vita per una specifica batteria. Infine, sono stati sviluppati diversi casi d'uso lungo la catena del valore per valutare l'impatto dell'integrazione del DPP e del DSS nel perseguimento di un'economia circolare. Casi d'uso selezionati sono stati applicati al caso industriale di Envirobat España per dimostrare l'applicabilità pratica dei sistemi completi.