Recykling baterii pojazdów EV: klucz do zrównoważonej elektromobilności

Statystyki mówią, że na świecie jest już ponad 10 milionów samochodów elektrycznych. A wkrótce po europejskich drogach mają jeździć wyłącznie pojazdy elektryczne lub te napędzane wodorem. Co ze zużytym sprzętem i akumulatorami? – pytają nie tylko ci, którzy wątpią w elektromobilność, ale także inni, zainteresowani zmianą na lepsze. 

Coraz więcej EV

Pojazdy elektryczne mają niedługo zastąpić auta spalinowe. Ze względów środowiskowych mieszkańcy krajów na całym świecie będą musieli zrezygnować z wlewania benzyny do baku na rzecz ładowania baterii. 

Jeśli jednak samochód elektryczny ma królować, trzeba dopasować jego produkcję, przetwarzanie i utylizację do wymogów. Skoro niektóre materiały do pojazdów EV są nadal drogie, warto przyjrzeć się recyklingowi baterii, który może rozwiązać kilka palących problemów jednocześnie.

Rozwój i obawy

Podstawowym pierwiastkiem wykorzystywanym do produkcji wysokowydajnych akumulatorów o dużej pojemności jest lit, kobalt i kilka innych pierwiastków, takich jak miedź oraz metale ziem rzadkich (przyp. red. grupa 17 pierwiastków chemicznych, w skład której wchodzą dwa skandowce oraz wszystkie lantanowce, koncentrujące się głównie w skorupie ziemskiej) potrzebne do skonstruowania magnesów. Jednak tylko 1% tych materiałów jest obecnie poddawanych recyklingowi i na razie próżno szukać firm zainteresowanych ich ponownym odzyskiwaniem.

Dodatkowo istnieją obawy związane z odpowiedzialnym wydobyciem tych pierwiastków. Na przykład zdecydowana większość światowych dostaw kobaltu pochodzi z Konga, gdzie do ciężkiej pracy wykorzystuje się dzieci. Z kolei Chiny posiadają złoża metali ziem rzadkich, które obecnie zaspokajają około 85% światowego popytu. Jest to kłopotliwe położenie, ponieważ duże zapotrzebowanie może spowodować niedobory oraz gigantyczny wzrost cen, a firmy nie będą miały gdzie poszukiwać surowców.

Recykling to podstawa

Obserwowanie zmieniającej się technologii i tempo tych zmian doprowadziło do przymusu ponownego przetwarzania materiałów. Postępy nowoczesnej elektroniki, nie tylko pojazdów elektrycznych, zatrzymałyby się, gdyby na przykład wyschły dostawy litu lub metali ziem rzadkich. Od smartfonów, przez diody LED, po dyski twarde – wszystko stałoby się niemożliwe do wyprodukowania. Recykling to dziś nie hasło reklamowe, a przymus i obowiązek.

Odzyskiwanie materiału. Nie takie proste

To naturalne, że pojazdy starzeją się i są wycofywane z eksploatacji. Ze względu na środowisko naturalne warto postawić na odzyskiwanie i ponowne wykorzystywanie jak największej ilości materiału użytego do produkcji. A od materiału zależy skomplikowanie procesu recyklingu. Odzyskiwanie miedzi jest powszechne, jednak nowoczesne baterie wymagają nieco więcej pracy i profesjonalizmu. Istniejące ogniwa składają się z wielu różnych i cennych materiałów, które są zmieszane i stłoczone w szczelnym metalowym pojemniku. Ten z kolei jest zamykany w większym zestawie akumulatorów wraz z elektroniką wspomagającą i układami chłodzenia. Niestety niewiele z tych akumulatorów samochodowych jest zaprojektowanych z myślą o łatwym demontażu lub recyklingu, ponieważ sam proces jest zbyt trudny i kosztowny, aby był opłacalny w skali komercyjnej.

Inny sposób

Nadzieją mogą być akumulatory kwasowo-ołowiowe, ponieważ 98% ich materiałów można poddać recyklingowi już teraz. Proces ten ma się rozwijać, aby umożliwić odzyskiwanie dużych ilości cennego litu, kobaltu i innych materiałów.

Australijska firma Neometals już pracuje nad budową zakładu do recyklingu akumulatorów i miałaby przetwarzać ponownie 18 tys. ton baterii rocznie. Kluczowa w tym procesie jest temperatura, ponieważ procesy wysokotemperaturowe nie są w stanie odzyskać materiałów, takich jak lit lub aluminium. 

Bateria z aloesu? To przełomowe odkrycie już zostało okrzyknięte rewolucyjnym rozwiązaniem w dziedzinie elektroniki. Sprawdź, jak pracuje aloesowa bateria.

źródło: hackaday.com