Akude ringlussevõtu uurimine

Akude ringlussevõtu uurimine

Muruniidukid, elektriautod, e-jalgrattad või fotogalvaanilised akud – paljud tehnilised seadmed ja transpordivahendid on nüüd varustatud akuga. "Tegemist on tohutute kogustega patareidega ja lõppkokkuvõttes ressurssidega, mis lähitulevikus taaskasutusse lähevad. Selleks aga veel ei ole piisavat taaskasutusvõimsust," selgitab ehitusinsener Merle Zorn. Münsteri rakenduskõrgkooli ehitusinseneri osakonnas uurib ta, kuidas patareisid saaks tõhusamalt ringlusse võtta. Zorni teadustöö on põimitud koostööprojekti DemoSens – liitiumioonakude automaatse demonteerimise digitaliseerimine ja anduritoega mehaaniline töötlemine kvaliteetseks taaskasutamiseks. Projekti partneriteks on RWTH Aacheni ülikooli instituudid. Projekti juhib Sabine Flamme Münsteri rakenduskõrgkooli infrastruktuuri – vee – ressursid – keskkonna instituudist.

Zorn kirjutas juba oma magistritöö e-mobiilsuse akupakkide lahtivõtmise uurimisprojektis. "Akusid demonteeritakse praegu veel käsitsi. Tulevikus loodetavate suurte koguste nn kasutusea lõpu akude juures ei ole see enam taskukohane," ütleb teadusassistent. Seetõttu töötas ta projekti raames välja QR-koodil põhineva märgistussüsteemi, mis muuhulgas sisaldab infot automaatseks demonteerimiseks. Veel üks ringlussevõtu tõrge: liitiumioonakud sisaldavad erinevaid katoodmaterjale, mis on aku tööks oluline komponent, nagu nikkel-mangaan-koobalt (NMC) või liitiumraudfosfaat (LFP). "Selle alamkategooria tundmine on ülioluline, sest suure tõhususe tagamiseks peab ringlussevõtu protsess olema täpselt kohandatud vastava katoodimaterjaliga." Selle kohta pole aga akudele veel teavet märgitud. "Seetõttu oleme märgistamise kontseptsiooni integreerinud teabe kõigi kasutatud toorainete kohta." EL-i Komisjon töötab praegu määruse kallal, mis nõuab tootjatelt seda tüüpi teabemärgiste esitamist. Zorni kontseptsioon pakub soovitusi selle märgistuse laiendamiseks automaatse demonteerimise teabega.

FH vilistlane uurib praegu, kuidas parandada liitiumioonakude ringlussevõtu tehaste toodangut ja seeläbi taaskasutatud materjalide kvaliteeti. "Me keskendume Münsteri rakenduskõrgkoolis vase ja alumiiniumi varajasele puhtale taaskasutamisele, kuna muidu on akude ringlussevõtu alastes uuringutes sellele vähe tähelepanu pööratud." Neid kahte metalli leidub elektrisõiduki aku erinevates kohtades. Näiteks katoodimaterjal kantakse alumiiniumfooliumile ja anoodimaterjal vaskfooliumile. Akude ja elementide korpus on sageli valmistatud alumiiniumist. Vasest juhtsiinid ühendavad elemendid ja juhivad elektrit akust auto mootorisse. Recycladis on vask ja alumiinium seni olnud enamasti seguna. See tähendab, et alumiinium läheb ringlussevõtu protsessis tavaliselt kaotsi.