Akkujen kierrätystä koskeva tutkimus

Akkujen kierrätystä koskeva tutkimus

Ruohonleikkurit, sähköautot, sähköpyörät tai aurinkosähköakut – monet tekniset laitteet ja kulkuvälineet on nyt varustettu akulla. "Nämä ovat valtavia määriä akkuja ja viime kädessä resursseja, jotka kierrätetään lähitulevaisuudessa. Tähän ei kuitenkaan vielä ole riittävästi kierrätyskapasiteettia", selittää rakennusinsinööri Merle Zorn. Hän tutkii Münsterin ammattikorkeakoulun rakennustekniikan laitoksella, kuinka akkuja voidaan kierrättää tehokkaammin. Zornin tutkimus on upotettu yhteistyöprojektiin DemoSens - litiumioniakkujen automaattisen purkamisen digitalisointi ja anturituettu mekaaninen käsittely korkealaatuiseen kierrätykseen. Projektikumppanit ovat RWTH Aachenin yliopiston instituutteja. Hanketta johtaa Sabine Flamme Münsterin ammattikorkeakoulun Instituutista Infrastructure – Water – Resources – Environment.

Zorn kirjoitti jo diplomityönsä tutkimusprojektissa akkupakkausten purkamisesta sähköisestä liikkuvuudesta. "Tällä hetkellä akkuja puretaan vielä käsin. Tulevaisuudessa valmistuvien suurten määrien niin sanottujen loppuakkujen vuoksi tämä ei ole enää edullista", tutkimusassistentti sanoo. Siksi hän kehitti projektissa QR-koodiin perustuvan merkintäjärjestelmän, joka sisältää muun muassa tietoa automaattista purkamista varten. Toinen ongelmakohta kierrätyksessä: Litiumioniakut sisältävät erilaisia ​​katodimateriaaleja - akun toiminnan kannalta olennaisia ​​- kuten nikkeli-mangaani-kobolttia (NMC) tai litiumrautafosfaattia (LFP). "Tämän alakategorian tunteminen on ratkaisevan tärkeää, koska korkean hyötysuhteen saavuttamiseksi kierrätysprosessi on räätälöitävä tarkasti kunkin katodimateriaalin mukaan." Tietoa tästä ei kuitenkaan vielä ole merkitty akkuihin. "Olemme siksi integroineet tiedot kaikista käytetyistä raaka-aineista merkintäkonseptiin." EU:n komissio valmistelee parhaillaan asetusta, joka velvoittaa valmistajat toimittamaan tämän tyyppisen tietomerkinnän. Zornin konsepti tarjoaa ehdotuksia tämän etiketin laajentamiseksi automaattista purkamista varten.

FH:n alumni tutkii parhaillaan, miten litiumioniakkujen kierrätyslaitosten tuotantoa ja siten talteenotettavien materiaalien laatua voitaisiin parantaa. "Me Münsterin ammattikorkeakoulussa keskitymme kuparin ja alumiinin varhaiseen, puhtaaseen talteenottoon, koska muutoin meneillään olevassa akkujen kierrätyksen tutkimuksessa tähän ei kiinnitetä juurikaan huomiota." Näitä kahta metallia löytyy eri kohdista sähköajoneuvon akussa. Esimerkiksi katodimateriaali levitetään alumiinifoliolle ja anodimateriaali levitetään kuparifoliolle. Akkujen ja kennojen kotelo on usein valmistettu alumiinista. Kuparijohdinkiskot yhdistävät kennot ja johtavat sähköä akusta auton moottoriin. Kierrätyksessä kuparia ja alumiinia ovat tähän asti olleet enimmäkseen seoksena. Tämä tarkoittaa, että alumiini yleensä häviää kierrätysprosessissa.