Istraživanje za recikliranje baterija

Istraživanje za recikliranje baterija

Kosilice, električni automobili, e-bicikli ili fotonaponske baterije – mnogi tehnički uređaji i prijevozna sredstva sada su opremljeni baterijom. "Riječ je o ogromnim količinama baterija i u konačnici resursa koji će se u dogledno vrijeme reciklirati. Međutim, za to još nema dovoljno kapaciteta za recikliranje", objašnjava građevinski inženjer Merle Zorn. Na Odsjeku za građevinarstvo Sveučilišta primijenjenih znanosti u Münsteru istražuje kako se baterije mogu učinkovitije reciklirati. Zornovo istraživanje ugrađeno je u zajednički projekt DemoSens - digitalizacija automatizirane demontaže i mehaničke obrade litij-ionskih baterija podržane senzorima za visokokvalitetno recikliranje. Projektni partneri su instituti na Sveučilištu RWTH Aachen. Projekt vodi Sabine Flamme s Instituta za infrastrukturu – vodu – resurse – okoliš na Sveučilištu primijenjenih znanosti Münster.

Zorn je već napisala svoj magistarski rad u istraživačkom projektu o rastavljanju baterijskih paketa iz e-mobilnosti. "Baterije se trenutno još uvijek ručno rastavljaju. Uz velike količine takozvanih baterija na kraju životnog vijeka za koje se očekuje da će se proizvesti u budućnosti, to više neće biti dostupno", kaže pomoćnik istraživanja. Stoga je u projektu razvila sustav označavanja temeljen na QR kodu koji, između ostalog, sadrži podatke za automatsku demontažu. Još jedna problematična točka u recikliranju: litij-ionske baterije sadrže različite katodne materijale - bitnu komponentu za funkcioniranje baterije - kao što su nikal-mangan-kobalt (NMC) ili litij željezo fosfat (LFP). "Poznavanje ove podkategorije je ključno jer, za visoku učinkovitost, proces recikliranja mora biti precizno prilagođen dotičnom katodnom materijalu." Međutim, informacije o tome još nisu zabilježene na baterijama. "Stoga smo integrirali informacije o svim sirovinama koje se koriste u koncept označavanja." Europska komisija trenutno radi na uredbi koja zahtijeva od proizvođača da osiguraju ovu vrstu naljepnice s informacijama. Zornov koncept daje prijedloge za proširenje ove oznake informacijama za automatizirano rastavljanje.

Alumna FH-a trenutno istražuje kako poboljšati učinak postrojenja za recikliranje litij-ionskih baterija, a time i kvalitetu dobivenih materijala. "Mi na Sveučilištu primijenjenih znanosti u Münsteru usredotočeni smo na ranu, čistu oporabu bakra i aluminija, budući da je inače malo fokusa na to u tekućim istraživanjima o recikliranju baterija." Dva metala nalaze se na različitim mjestima u bateriji električnog vozila. Na primjer, katodni materijal se nanosi na aluminijsku foliju, a anodni materijal na bakrenu foliju. Kućište baterija i ćelija često je izrađeno od aluminija. Bakrene vodilice povezuju ćelije i provode električnu energiju od akumulatora do motora automobila. U reciklatu su bakar i aluminij do sada uglavnom bili prisutni u mješavini. To znači da se aluminij obično gubi u procesu recikliranja.