W związku z rosnącą popularnością aut elektrycznych nasuwa się jedno pytanie – jaki wpływ na środowisko będą miały zużyte akumulatory litowo-jonowe tych pojazdów, gdy już zakończą one swój żywot?

Brytyjski i Francuski rząd w zeszłym miesiącu poinformowały, że do 2040 roku zakończą sprzedaż wszystkich aut spalinowych. W tym samym czasie m.in. Volvo poinformowało, że zamierza od 2019 roku sprzedawać tylko pojazdy elektryczne i hybrydowe.

Reklama

Liczba aut elektrycznych na świecie przekroczyła w zeszłym roku dwa miliony sztuk. Międzynarodowa Agencja Energii oszacowała, że aby sprostać wymaganiom Traktatu Paryskiego do 2030 roku na świecie powinno jeździć ich 140 milionów. Taka ilość pojazdów, z akumulatorami li-ion, które mają ograniczony  czas pracy, może przełożyć się na 11 ton zużytych baterii – jak szacuje Ajay Kochhar, CEO Li-Cycle, kanadyjskiego start-upu zajmującego się recyclingiem tych ogniw.

Obecnie w UE jedynie około 5% zużytych ogniw litowo-jonowych poddaje się powtórnemu przetworzeniu. Ma to spory, negatywny wpływ na środowisko. Ogniwa te nie tylko uwalniają toksyczne gazy do środowiska, ale także mogą prowadzić do zatrucia wody metalami takimi jak lit czy kobalt, które wykorzystywane są do ich produkcji.

Należy także pamiętać, że zapasy kobaltu i litu są skończone na Ziemi. Nie będzie możliwe konstruowanie bez końca nowych ogniw, gdyż w pewnym momencie złoża tych metali po prostu się wyczerpią. Koniecznie jest więc ponowne przetwarzanie zużytych ogniw.

W tym zakresie są pewne podstawy do optymizmu. Niski obecnie odsetek akumulatorów, jakie poddawane są recyclingowi, wynika głównie z faktu, że urządzenia je posiadające często kończą w domach na dnach szuflad czy są wyrzucane po prostu na wysypisko. Tak nie będzie z akumulatorami pojazdów elektrycznych, jak zapewnia Marc Grynberg, szef belgijskiej spółki Umicore, zajmującej si e recyclingiem.

– Producenci aut będą odpowiedzialni za zbieranie zużytych ogniw litowo-jonowych – skomentował Grynberg. – Chociażby zważywszy na ich ilość i wielkość nie będzie możliwe składowanie ich w domu czy na wysypisku odpadów.  Już teraz unijne regulacje, dotyczące odpowiedzialności producentów za dalszy los baterii, czyli ich zbieranie, przetwarzanie i recycyling, dotyka producentów samochodów i zachęca do ich recyclingu.

Firma Umicore zainwestowała 25 milionów euro w pilotażową instalację przemysłową do recyclingu ogniw litowo-jonowych. Firma podpisała już stosowne umowy m.in. z Teslą i Toyotą, którzy to wykorzystują ogniwa li-ion i są odpowiedzialni za ich dalszy los. – Mamy możliwości przetwarzania dużej ilości zużytych ogniw samochodów elektrycznych i jesteśmy przygotowani na możliwość dalszego ich zwiększania – skomentował Grynberg.

Czy to rozwiązuje problem? Niekoniecznie. Jakkolwiek proces Umicore pozwala na odzyskanie wielu metali wykorzystanych do konstrukcji ogniwa to nie umożliwia odzyskania litu. Kończy on jako odpad, zmieszany z innymi pierwiastkami. Oczywiście, można go oczyścić i wykorzystać, ale te kolejne procesy dodają kosztów do całej operacji. Czy to oznacza, że oddając ogniwo litowo-jonowe do recyclingu nie możemy być pewni, że lit zostanie odzyskany, bo jego wartość będzie niższa niż koszt procesu? Obecnie w dużej mierze tak, ale sytuacja ta w pewnym momencie może ulec zmianie.

Jak przewiduje bank inwestycyjny Morgan Stanley, przez najbliższe dziesięć lat najpewniej nikt nie będzie odzyskiwać litu z ogniw. Kiedy obecne ogniwa zostaną oddane do utylizacji może okazać się, że nie ma wystarczającej liczby placówek do przetwarzania ogniw.

Jak mówi Jessica Alsford – Potrzebne jest więcej badań, aby móc z pełni odzyskiwać surowce z ogniw litowo-jonowych. Jest ogromna różnica pomiędzy tym, że coś da się zrobić a tym, że jest to opłacalne ekonomicznie. Alsford jest szefową działu światowego zrównoważonego rozwoju w Morgan Stanley.

Czy zatem możliwe jest drugie życie baterii? Wszystko zależy od kosztów. Francisco Carranza z Nissana mówi, że obecnie koszt pełnego przetworzenia kilograma ogniw li-ion to około jednego euro. Wartość otrzymanych w ten sposób surowców to zaledwie jedna trzecia tej kwoty. Dlatego też Nissan współpracuje z spółką Eaton, która stara się wykorzystywać baterie zbyt zużyte do pracy w pojazdach elektrycznych do domowych magazynów energii elektrycznej. Jest to jeden z możliwych scenariuszy wykorzystania tych ogniw, o którym zresztą pośrednio informowaliśmy wcześniej.

Brak recyclingu ogniw to tragedia, jak komentuje Amrit Chandan z firmy chemicznej Aceleron. Start-up ten pracuje nad systemami przetwarzania ogniw. – Wiele energii potrzebne jest do wydobycia tych materiałów z ziemi, jeśli nie będziemy ich powtórnie przetwarzać to spowodujemy kolejne problemy ekologiczne – ostrzegł Chandan.

Podobnie jak Nissan, Aceleron uważa, że kluczem jest wykorzystanie ogniw, a nie ich recycling, gdy tylko zostaną zdemontowane z samochodów. Mając jeszcze 70% swojej oryginalnej pojemności nie nadają się do aut, ale nadal idealnie sprawdzą się w magazynach energii w sieci czy domach. Forbes nagrodził ten pomysł umieszczając Acelerona na liście 30 najciekawszych start-upów technologicznych w Europie.

Oczywiście, nie są to jedyne alternatywy. Firma Li-Cycle jest pionierem alternatywnej technologii, która umożliwia chemiczne odzyskiwanie wszystkich materiałów z ogniwa litowo-jonowego. Firma obecnie planuje utworzenie pilotażowego zakładu, który mógłby przerabiać w ten sposób 5000 ton akumulatorów rocznie. Jak mów Kochbar, dzięki wykorzystaniu opracowanego procesu chemicznego firma ma szansę powodzenia, aczkolwiek jest jeszcze zbyt wcześnie, aby mówić o sukcesie komercyjnym metody opracowanej przez Li-Cycle.

Linda Gaines, analityk sektora transportowego w Narodowym Laboratorium Argonne w Stanach Zjednoczonych skomentowała – Zasadniczo teraz jest najlepszy czas na budowę fabryk przetwarzających ogniwa litowo-jonowe, ale problemem jest fakt, że nie do końca wiemy jakie baterie przyjdzie nam w przyszłości poddawać recyclingowi. Bardzo pomogłoby, gdyby ogniwa w samochodach elektrycznych były w jakiś sposób standaryzowane, jednakże póki co – nie są.

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.