Baterijų perdirbimo tyrimai

Baterijų perdirbimo tyrimai

Vejapjovės, elektromobiliai, elektroniniai dviračiai ar fotovoltinės baterijos – daugelis techninių prietaisų ir transporto priemonių dabar aprūpinti akumuliatoriumi. "Tai didžiuliai baterijų kiekiai ir galiausiai ištekliai, kurie bus perdirbti artimiausioje ateityje. Tačiau kol kas nėra pakankamai perdirbimo pajėgumų", - aiškina statybos inžinierius Merle Zorn. Miunsterio taikomųjų mokslų universiteto Civilinės inžinerijos katedroje ji tiria, kaip galima efektyviau perdirbti baterijas. „Zorn“ tyrimai yra įtraukti į bendradarbiavimo projektą „DemoSens“ – ličio jonų baterijų automatizuoto išmontavimo ir jutikliais palaikomo mechaninio apdorojimo skaitmeninimą, siekiant aukštos kokybės perdirbimo. Projekto partneriai yra RWTH Aachen universiteto institutai. Projektui vadovauja Sabine Flamme iš Miunsterio taikomųjų mokslų universiteto Infrastruktūros – vandens – išteklių – aplinkos instituto.

Zorn jau parašė magistro darbą tyrimo projekte apie akumuliatorių blokų išmontavimą iš el. mobilumo. "Šiuo metu baterijos vis dar ardomos rankiniu būdu. Kadangi ateityje tikimasi pagaminti didelius kiekius vadinamųjų eksploatavimo pabaigos baterijų, tai nebebus įperkama", – sako tyrimo asistentė. Todėl projekte ji sukūrė QR kodu paremtą ženklinimo sistemą, kurioje, be kita ko, yra informacija, skirta automatizuotam išmontavimui. Kitas kliūtis perdirbant: ličio jonų baterijose yra skirtingų katodinių medžiagų – esminių akumuliatoriaus veikimo komponentų – tokių kaip nikelis-manganas-kobaltas (NMC) arba ličio geležies fosfatas (LFP). „Žinojimas apie šią subkategoriją yra labai svarbus, nes siekiant didelio efektyvumo perdirbimo procesas turi būti tiksliai pritaikytas atitinkamai katodo medžiagai. Tačiau informacija apie tai dar neparašyta ant baterijų. „Todėl į ženklinimo koncepciją įtraukėme informaciją apie visas naudojamas žaliavas. Šiuo metu ES Komisija rengia reglamentą, pagal kurį gamintojai privalo pateikti tokio tipo informacinį ženklą. „Zorn“ koncepcijoje pateikiami pasiūlymai, kaip išplėsti šią etiketę su informacija apie automatinį išmontavimą.

FH absolventas šiuo metu tiria, kaip pagerinti ličio jonų baterijų perdirbimo gamyklų našumą, taigi ir atgaunamų medžiagų kokybę. „Mes, Miunsterio taikomųjų mokslų universitete, daugiausia dėmesio skiriame ankstyvam, grynam vario ir aliuminio atkūrimui, nes šiaip mažai dėmesio skiriama atliekamuose baterijų perdirbimo tyrimuose. Šie du metalai yra skirtingose ​​elektromobilio akumuliatoriaus vietose. Pavyzdžiui, katodo medžiaga dedama ant aliuminio folijos, o anodo medžiaga – ant vario folijos. Baterijų ir elementų korpusas dažnai yra pagamintas iš aliuminio. Variniai laidų bėgiai sujungia elementus ir praleidžia elektrą iš akumuliatoriaus į automobilio variklį. Perdirbtame vario ir aliuminio iki šiol daugiausia buvo mišinio pavidalu. Tai reiškia, kad aliuminis paprastai prarandamas perdirbimo procese.