Výzkum pro recyklaci baterií

Výzkum pro recyklaci baterií

Sekačky na trávu, elektromobily, elektrokola nebo fotovoltaické baterie – bateriemi je dnes vybaveno mnoho technických zařízení a dopravních prostředků. "Jde o obrovské množství baterií a v konečném důsledku zdrojů, které budou v dohledné době recyklovány. Na to však zatím není dostatečná recyklační kapacita," vysvětluje stavební inženýr Merle Zorn. Na katedře stavebního inženýrství Univerzity aplikovaných věd v Münsteru zkoumá, jak lze baterie efektivněji recyklovat. Zornův výzkum je začleněn do společného projektu DemoSens - digitalizace automatizované demontáže a senzorově podporovaného mechanického zpracování lithium-iontových baterií pro vysoce kvalitní recyklaci. Partnery projektu jsou instituty na RWTH Aachen University. Projekt vede Sabine Flamme z Institutu pro infrastrukturu – vodu – zdroje – životní prostředí na Univerzitě aplikovaných věd v Münsteru.

Zorn již napsala svou diplomovou práci ve výzkumném projektu o demontáži bateriových sad z e-mobility. "Baterie se v současné době stále ještě ručně demontují. Vzhledem k velkému množství takzvaných dosluhujících baterií, které se budou v budoucnu vyrábět, to již nebude cenově dostupné," říká asistent výzkumu. V projektu proto vyvinula systém označování na základě QR kódu, který mimo jiné obsahuje informace pro automatizovanou demontáž. Další problém v recyklaci: Lithium-iontové baterie obsahují různé katodové materiály – základní součást pro funkci baterie – jako je nikl-mangan-kobalt (NMC) nebo fosforečnan lithný (LFP). "Znát tuto podkategorii je zásadní, protože pro vysokou účinnost musí být proces recyklace přesně přizpůsoben příslušnému katodovému materiálu." Informace o tom však ještě nejsou na bateriích uvedeny. "Informace o všech použitých surovinách jsme proto integrovali do konceptu označování." Na nařízení, které ukládá výrobcům poskytovat tento typ informačního štítku, v současnosti pracuje Evropská komise. Zornův koncept poskytuje návrhy na rozšíření tohoto štítku o informace pro automatizovanou demontáž.

Absolvent FH v současné době zkoumá, jak zlepšit výkon zařízení na recyklaci lithium-iontových baterií a tím i kvalitu získaných materiálů. „My na Univerzitě aplikovaných věd v Münsteru se zaměřujeme na brzkou čistou obnovu mědi a hliníku, protože jinak se na to v probíhajícím výzkumu v oblasti recyklace baterií nezaměřujeme.“ Tyto dva kovy se nacházejí na různých místech v baterii elektrického vozidla. Například katodový materiál je aplikován na hliníkovou fólii a anodový materiál je aplikován na měděnou fólii. Pouzdro baterií a článků je často vyrobeno z hliníku. Měděné vodiče spojují články a vedou elektřinu z baterie do motoru automobilu. V recyklátu se měď a hliník dosud většinou vyskytovaly jako směs. To znamená, že hliník se obvykle ztrácí v procesu recyklace.