Il presente lavoro di tesi si colloca nel cruciale contesto della transizione energetica e dell'economia circolare, affrontando la sfida del recupero di materie prime critiche come litio, cobalto, nichel e manganese dalle batterie agli ioni di litio a fine vita. L'elemento cardine e distintivo di questa tesi è l'applicazione della metodologia Multi-layer Enterprise Input-Output (MEIO) come framework formale per la modellazione e l'analisi dei flussi della filiera. In questo contesto, il progetto AMELIE è stato assunto come caso di studio applicativo per validare il modello nella verifica della fattibilità tecnico-economica del riciclo, in risposta alle normative europee. La scelta della metodologia MEIO nasce dall'esigenza di superare i limiti delle tradizionali analisi lineari dei flussi di materiale, offrendo una struttura capace di rappresentare la filiera come una rete complessa di nodi funzionali interdipendenti; attraverso la formalizzazione MEIO, il processo sperimentale del progetto AMELIE è stato tradotto in un modello rigoroso costituito dalle tabelle che hanno permesso di mappare gli input e gli output di ogni fase, fornendo una "fotografia" del sistema.