Forskning for batterigenbrug

Forskning for batterigenbrug

Plæneklippere, elbiler, el-cykler eller solcellebatterier – mange tekniske apparater og transportmidler er nu udstyret med et batteri. "Det er enorme mængder batterier og i sidste ende ressourcer, som vil blive genanvendt inden for en overskuelig fremtid. Der er dog endnu ikke tilstrækkelig genbrugskapacitet til dette," forklarer civilingeniør Merle Zorn. På Institut for Byggeri og Anlæg ved Münster University of Applied Sciences forsker hun i, hvordan batterier kan genbruges mere effektivt. Zorns forskning er indlejret i samarbejdsprojektet DemoSens - digitalisering af automatiseret demontering og sensorunderstøttet mekanisk behandling af lithium-ion-batterier til genanvendelse af høj kvalitet. Projektpartnere er institutter ved RWTH Aachen University. Projektet ledes af Sabine Flamme fra Institut for Infrastruktur – Vand – Ressourcer – Miljø ved Münster University of Applied Sciences.

Zorn skrev allerede sin kandidatafhandling i forskningsprojektet om demontering af batteripakker fra e-mobilitet. "Batterierne bliver i øjeblikket stadig afmonteret manuelt. Med de store mængder af såkaldte end-of-life-batterier, som forventes at blive produceret i fremtiden, vil det ikke længere være overkommeligt," siger forskningsassistenten. Derfor har hun i projektet udviklet et mærkningssystem baseret på en QR-kode, som blandt andet indeholder information til automatiseret demontering. Et andet knastpunkt i genbrug: Lithium-ion-batterier indeholder forskellige katodematerialer - en væsentlig komponent for et batteris funktion - såsom nikkel-mangan-kobolt (NMC) eller lithiumjernfosfat (LFP). "Det er afgørende at kende denne underkategori, fordi genbrugsprocessen for høj effektivitet skal skræddersyes præcist til det respektive katodemateriale." Oplysninger om dette er dog endnu ikke noteret på batterierne. "Vi har derfor integreret information om alle anvendte råvarer i mærkningskonceptet." En forordning, som pålægger producenterne at levere denne type informationsmærke, er i øjeblikket ved at blive arbejdet på af EU-Kommissionen. Zorns koncept giver forslag til udvidelse af dette mærke med information til automatiseret demontering.

FH-alumnen forsker i øjeblikket i, hvordan man kan forbedre outputtet fra lithium-ion-batterigenbrugsanlæg og dermed kvaliteten af ​​de genvundne materialer. "Vi på Münster University of Applied Sciences fokuserer på tidlig, ren genvinding af kobber og aluminium, da der ellers er lidt fokus på dette i den igangværende forskning i batterigenanvendelse." De to metaller findes forskellige steder i elbilens batteri. For eksempel påføres katodematerialet på aluminiumsfolie, og anodematerialet påføres kobberfolie. Batteriernes og cellernes hus er ofte lavet af aluminium. Kobberlederskinner forbinder cellerne og leder elektricitet fra batteriet til bilmotoren. I recirkulationen har kobber og aluminium hidtil mest været til stede som en blanding. Det betyder, at aluminium normalt går tabt i genanvendelsesprocessen.