Forskning for resirkulering av batterier

Forskning for resirkulering av batterier

Gressklippere, elbiler, elsykler eller solcellebatterier – mange tekniske enheter og transportmidler er nå utstyrt med batteri. "Dette er enorme mengder batterier og til syvende og sist ressurser som vil bli resirkulert i overskuelig fremtid. Det er imidlertid ennå ikke tilstrekkelig gjenvinningskapasitet for dette," forklarer sivilingeniør Merle Zorn. Ved Institutt for byggteknikk ved Münster University of Applied Sciences forsker hun på hvordan batterier kan resirkuleres mer effektivt. Zorns forskning er integrert i samarbeidsprosjektet DemoSens – digitalisering av automatisert demontering og sensorstøttet mekanisk prosessering av litium-ion-batterier for høykvalitets resirkulering. Prosjektpartnere er institutter ved RWTH Aachen University. Prosjektet ledes av Sabine Flamme fra Institutt for infrastruktur – vann – ressurser – miljø ved Münster University of Applied Sciences.

Zorn har allerede skrevet masteroppgaven sin i forskningsprosjektet om demontering av batteripakker fra e-mobilitet. – Batteriene demonteres foreløpig fortsatt manuelt. Med de store mengdene såkalte end-of-life-batterier som forventes produsert i fremtiden, vil dette ikke lenger være rimelig, sier forskningsassistenten. Derfor utviklet hun i prosjektet et merkesystem basert på en QR-kode, som blant annet inneholder informasjon for automatisert demontering. Et annet pinnepunkt ved resirkulering: Litium-ion-batterier inneholder forskjellige katodematerialer - en essensiell komponent for funksjonen til et batteri - som nikkel-mangan-kobolt (NMC) eller litiumjernfosfat (LFP). "Å kjenne denne underkategorien er avgjørende fordi for høy effektivitet må resirkuleringsprosessen være nøyaktig skreddersydd til det respektive katodematerialet." Informasjon om dette er imidlertid ennå ikke notert på batteriene. "Vi har derfor integrert informasjon om alle råvarer som brukes i merkekonseptet." En forskrift som pålegger produsenter å oppgi denne typen informasjonsmerke er for tiden under arbeid i EU-kommisjonen. Zorns konsept gir forslag til å utvide denne etiketten med informasjon for automatisert demontering.

FH-alumnaen forsker for tiden på hvordan man kan forbedre produksjonen av litium-ion-batterigjenvinningsanlegg og dermed kvaliteten på materialene som gjenvinnes. "Vi ved Münster University of Applied Sciences fokuserer på tidlig, ren utvinning av kobber og aluminium, da det ellers er lite fokus på dette i pågående forskning innen batterigjenvinning." De to metallene finnes på forskjellige steder i elbilbatteriet. For eksempel påføres katodematerialet på aluminiumsfolie og anodematerialet påføres kobberfolie. Huset til batteriene og cellene er ofte laget av aluminium. Kobberlederskinner forbinder cellene og leder strøm fra batteriet til bilmotoren. I resirkulatet har kobber og aluminium så langt for det meste vært tilstede som en blanding. Dette betyr at aluminium vanligvis går tapt i gjenvinningsprosessen.