Pētījumi par akumulatoru pārstrādi

Pētījumi par akumulatoru pārstrādi

Zāles pļāvēji, elektromobiļi, e-velosipēdi vai fotoelektriskie akumulatori – daudzas tehniskās ierīces un transporta līdzekļi tagad ir aprīkoti ar akumulatoru. "Tie ir milzīgi daudz akumulatoru un galu galā resursi, kas pārskatāmā nākotnē tiks pārstrādāti. Tomēr tam vēl nav pietiekamas pārstrādes jaudas," skaidro būvinženiere Merle Zorn. Minsteres Lietišķo zinātņu universitātes Būvniecības katedrā viņa pēta, kā baterijas var efektīvāk pārstrādāt. Zorn pētījumi ir iestrādāti sadarbības projektā DemoSens – litija jonu akumulatoru automatizētas demontāžas digitalizācija un sensoru atbalstīta mehāniskā apstrāde kvalitatīvai pārstrādei. Projekta partneri ir RWTH Āhenes universitātes institūti. Projektu vada Sabīne Flamme no Minsteres Lietišķo zinātņu universitātes Infrastruktūras – ūdens – resursi – vides institūta.

Zorn jau rakstīja savu maģistra darbu pētniecības projektā par akumulatoru bloku demontāžu no e-mobilitātes. "Patlaban akumulatori joprojām tiek demontēti manuāli. Ņemot vērā lielo tā saukto nolietoto bateriju daudzumu, ko paredzēts ražot nākotnē, tas vairs nebūs pa kabatai," saka pētnieks. Tāpēc projektā viņa izstrādāja uz QR koda balstītu marķēšanas sistēmu, kurā cita starpā ir informācija automatizētai demontāžai. Vēl viens šķērslis otrreizējā pārstrādē: litija jonu akumulatori satur dažādus katoda materiālus, kas ir būtiska akumulatora darbības sastāvdaļa, piemēram, niķeļa-mangāna-kobaltu (NMC) vai litija dzelzs fosfātu (LFP). "Šīs apakškategorijas pārzināšana ir ļoti svarīga, jo, lai nodrošinātu augstu efektivitāti, pārstrādes process ir precīzi jāpielāgo attiecīgajam katoda materiālam." Tomēr informācija par to vēl nav norādīta uz baterijām. "Tāpēc mēs esam integrējuši informāciju par visām izmantotajām izejvielām marķēšanas koncepcijā." Pie regulas, kas paredz ražotājiem nodrošināt šāda veida informācijas marķējumu, pašlaik strādā ES Komisija. Zorn koncepcija sniedz ieteikumus šīs etiķetes paplašināšanai ar informāciju automatizētai demontāžai.

FH absolvents šobrīd pēta, kā uzlabot litija jonu akumulatoru pārstrādes rūpnīcu jaudu un tādējādi arī reģenerēto materiālu kvalitāti. "Mēs Minsteres Lietišķo zinātņu universitātē koncentrējamies uz agrīnu, tīru vara un alumīnija reģenerāciju, jo pretējā gadījumā notiekošajos akumulatoru pārstrādes pētījumos tam tiek pievērsta maza uzmanība." Abi metāli atrodas dažādās elektriskā transportlīdzekļa akumulatora vietās. Piemēram, katoda materiāls tiek uzklāts uz alumīnija folijas, bet anoda materiāls tiek uzklāts uz vara folijas. Bateriju un elementu korpuss bieži ir izgatavots no alumīnija. Vara vadu sliedes savieno šūnas un vada elektrību no akumulatora uz automašīnas dzinēju. Reciklātā varš un alumīnijs līdz šim lielākoties ir bijuši maisījuma veidā. Tas nozīmē, ka alumīnijs parasti tiek zaudēts pārstrādes procesā.