V očakávaní sveta, ktorému dominujú elektrické vozidlá, vedci v oblasti materiálov pracujú na dvoch veľkých výzvach. Jedným z nich je, ako znížiť obsah kovov v batériách, ktoré sú vzácne, drahé alebo problematické, pretože ich ťažba so sebou nesie obrovské environmentálne a sociálne náklady.
Ďalším cieľom je zlepšiť recykláciu batérií, aby sa cenné kovy v nepoužiteľných autobatériách mohli efektívne znova použiť. Dnes predpokladáme, že recyklácia bude hrať kľúčovú úlohu v rozvoji a udržateľnosti elektromobility. Téme sa podrobne venuje ScienceDirect.
Recyklácia lítium-iónových batérií
S cieľom znížiť závislosť sveta od krajín produkujúcich suroviny a znížiť enviromentálnu záťaž potrebnú na produkciu batérií, bude v budúcnosti čoraz dôležitejšie zriadenie komplexnej recyklačnej infraštruktúry.
Procesy získavania surovín z malých lítium-iónových batérií, ako sú batérie v mobilných telefónoch, sa už čiastočne realizujú. Batérie vozidiel sú však oveľa väčšie, ťažšie a výkonnejšie, čo robí industrializáciu procesu recyklácie zložitejším, ale o to viac atraktívnejším.
Dnešné technológie umožňujú recyklovať použité batérie až na úroveň 95 %, zatiaľ však neexistuje dostatok závodov na recykláciu. Veľkí svetoví výrobcovia automobilov považujú vyriešenie tohto problému ako nevyhnutnosť pre úspešnú výrobu batérií
Krajiny taktiež investujú miliardy eur na výskum a zriadenie obrovských recyklačných center, pričom priekopníkmi sú najmä Nemecko a škandinávske štáty.
Príklad Volkswagen
Najväčší svetový výrobca automobilov to myslí s elektromobilitou naozaj vážne a v Európe chce predávať čisto elektrické automobily do roku 2035. Spoločnosť si je veľmi dobre vedomá potreby recyklácie. Dnes musí každý výrobca elektromobilov v Európe použitú batériu zrecyklovať, alebo jej dať druhý život a nové batérie majú povinnosť čiastočne obsahovať recyklované materiály, pričom podiel recyklovaných materiálov v batériách sa bude neustále zvyšovať vďaka smerniciam EU.
Začiatkom roka 2021 začal Volkswagen prevádzku v pilotnom závode na recykláciu vysokonapäťových automobilových batérií vo svojom závode v nemeckom meste Salzgitter. Závod bude regenerovať 100 % lítia, niklu, mangánu a kobaltu plus 90 % hliníka, medi a plastov.
Závod je v súčasnosti navrhnutý tak, aby recykloval až 3 600 batériových systémov ročne, čo je ekvivalent približne 1 500 t hmoty batérií. Systém však možno rozšíriť na spracovanie väčších objemov, keď bude k dispozícii viac použitých batérií. Podľa Volkswagenu proces recyklácie nezahŕňa tavenie vo vysokej peci, pri ktorom by sa spotrebovalo veľké množstvo energie.
Použité batériové systémy dodané do závodu sú hlboko vybité a rozobrané. Jednotlivé časti sa rozdrvia na granulát a ten sa potom suší. Procesom sa vyrába hliník, meď a plasty, a čo je najdôležitejšie, čierna prášková zmes, ktorá obsahuje základné suroviny na batérie: lítium, nikel, mangán, kobalt a grafit. Špecializovaní partneri Volkswagenu sú následne zodpovední za separáciu a spracovanie jednotlivých prvkov pomocou hydrometalurgických procesov, ktoré využívajú vodu a chemikálie.
Prístup druhého života
Opätovné použitie starých automobilových batérií v stacionárnych aplikáciách by mohlo predĺžiť ich životnosť skôr, ako bude potrebné ich recyklovať. V súčasnosti existujú zaujímavé možnosti využitia takýchto použitých batérií. Vznikajú nové podnikateľské nápady, pričom už dnes niektoré mestá vo svete využívajú takéto použité ,,battery packs,, ako úložisko energie.
Článok vznikol v spolupráci so SEVA, čoho je portál MôjElektromobil.sk súčasťou.
Seriál Mýty a fakty
- Kde si nabijem elektromobil, keď pôjdem na dovolenku do Chorvátska?
- Kde budeme nabíjať všetky tie elektromobily?
- Aký je reálny dojazd elektromobilov?
- Ako nabíjať elektromobil v meste a na sídlisku?
- Ako dlho sa vlastne nabíjajú elektromobily? Je to naozaj obmedzujúce?
- Sú elektromobily príliš drahé?
- Je elektromobil pre firmy dobrou investíciou?
- Elektromobil a pomoc s emisiami v mestách. Ako to vlastne je?
- Ticho ako prehliadaný prínos elektromobilov
- Elektromobil kvôli batériám nie je ekologický
