Az akkumulátor-újrahasznosítás kutatása

Az akkumulátor-újrahasznosítás kutatása

Fűnyírók, elektromos autók, elektromos kerékpárok vagy fotovoltaikus akkumulátorok – számos műszaki eszköz és szállítóeszköz ma már akkumulátorral van felszerelve. "Ezek hatalmas mennyiségű akkumulátorok és végső soron olyan erőforrások, amelyeket a belátható jövőben újrahasznosítanak. Ehhez azonban még nincs elegendő újrahasznosítási kapacitás" - magyarázza Merle Zorn építőmérnök. A Münsteri Alkalmazott Tudományok Egyetem Építőmérnöki Tanszékén azt kutatja, hogyan lehet az akkumulátorokat hatékonyabban újrahasznosítani. A Zorn kutatása a DemoSens együttműködési projektbe ágyazódik be – a lítium-ion akkumulátorok automatizált szétszerelésének és érzékelővel támogatott mechanikus feldolgozásának digitalizálása a kiváló minőségű újrahasznosítás érdekében. A projekt partnerei az RWTH Aacheni Egyetem intézetei. A projektet Sabine Flamme, a Münsteri Alkalmazott Tudományok Egyetemének Infrastruktúra – Víz – Erőforrások – Környezet Intézet munkatársa vezeti.

Zorn már az akkumulátorcsomagok e-mobilitásból történő leszerelésével foglalkozó kutatási projektben írta diplomamunkáját. "Jelenleg még manuálisan bontják szét az akkumulátorokat. A jövőben várhatóan nagy mennyiségű, úgynevezett végakkumulátorral ez már nem lesz megfizethető" - mondja a kutatási asszisztens. Ezért a projektben QR-kódon alapuló címkézési rendszert dolgozott ki, amely többek között információkat tartalmaz az automatizált szétszereléshez. Egy másik akadozó pont az újrahasznosításban: A lítium-ion akkumulátorok különböző katódanyagokat tartalmaznak – amelyek az akkumulátor működéséhez nélkülözhetetlenek –, mint például a nikkel-mangán-kobalt (NMC) vagy a lítium-vas-foszfát (LFP). „Ennek az alkategóriának az ismerete döntő fontosságú, mert a nagy hatékonyság érdekében az újrahasznosítási folyamatot pontosan a megfelelő katódanyaghoz kell igazítani.” Az akkumulátorokon azonban még nem szerepel erre vonatkozó információ. „Ezért az összes felhasznált nyersanyagra vonatkozó információkat integráltuk a címkézési koncepcióba.” Az EU Bizottsága jelenleg is dolgozik egy olyan szabályozáson, amely előírja a gyártók számára, hogy ilyen típusú tájékoztató címkét biztosítsanak. A Zorn koncepciója javaslatokat ad ennek a címkének az automatizált szétszereléshez szükséges információkkal való bővítésére.

Az FH öregdiákja jelenleg azt kutatja, hogyan lehetne javítani a lítium-ion akkumulátor-újrahasznosító üzemek teljesítményét és ezáltal a visszanyert anyagok minőségét. „Mi a Münsteri Alkalmazott Tudományok Egyetemén a réz és az alumínium korai, tiszta hasznosítására összpontosítunk, mivel egyébként erre kevés hangsúlyt fektetnek az akkumulátor-újrahasznosítással kapcsolatos kutatások során.” A két fém különböző helyeken található az elektromos jármű akkumulátorában. Például a katódanyagot alumíniumfóliára, az anódanyagot pedig a rézfóliára visszük fel. Az akkumulátorok és cellák háza gyakran alumíniumból készül. Réz vezetősínek kötik össze a cellákat és vezetik az áramot az akkumulátortól az autó motorjához. Az újrahasznosított anyagban a réz és az alumínium eddig többnyire keverékként volt jelen. Ez azt jelenti, hogy az alumínium általában elveszik az újrahasznosítási folyamat során.