Cercetare pentru reciclarea bateriilor

Cercetare pentru reciclarea bateriilor

Mașini de tuns iarba, mașini electrice, biciclete electrice sau baterii fotovoltaice – multe dispozitive tehnice și mijloace de transport sunt acum echipate cu o baterie. "Acestea sunt cantități uriașe de baterii și în cele din urmă resurse care vor fi reciclate în viitorul apropiat. Cu toate acestea, nu există încă o capacitate de reciclare suficientă pentru aceasta", explică inginerul civil Merle Zorn. La Departamentul de Inginerie Civilă de la Universitatea de Științe Aplicate din Münster, ea cercetează modul în care bateriile pot fi reciclate mai eficient. Cercetarea lui Zorn este încorporată în proiectul de colaborare DemoSens - digitalizarea dezmembrării automate și a prelucrării mecanice susținute de senzori a bateriilor litiu-ion pentru reciclare de înaltă calitate. Partenerii proiectului sunt institute de la Universitatea RWTH Aachen. Proiectul este condus de Sabine Flamme de la Institutul pentru Infrastructură – Apă – Resurse – Mediu din cadrul Universității de Științe Aplicate din Münster.

Zorn și-a scris deja teza de master în proiectul de cercetare privind dezmembrarea pachetelor de baterii din e-mobility. "Bateriile sunt încă demontate manual în prezent. Având în vedere cantitățile mari de așa-zise baterii la sfârșitul duratei de viață care se preconizează a fi produse în viitor, acest lucru nu va mai fi accesibil", spune asistentul de cercetare. Prin urmare, în cadrul proiectului ea a dezvoltat un sistem de etichetare bazat pe un cod QR, care, printre altele, conține informații pentru dezmembrarea automată. Un alt punct de blocare în reciclare: bateriile litiu-ion conțin diferite materiale catodice - o componentă esențială pentru funcționarea unei baterii - cum ar fi nichel-mangan-cobalt (NMC) sau fosfat de fier litiu (LFP). „Cunoașterea acestei subcategorii este crucială, deoarece, pentru o eficiență ridicată, procesul de reciclare trebuie să fie adaptat cu precizie materialului catodic respectiv.” Cu toate acestea, informațiile despre acest lucru nu sunt încă notate pe baterii. „De aceea, am integrat informații despre toate materiile prime utilizate în conceptul de etichetare.” În prezent, Comisia UE lucrează la un regulament care impune producătorilor să furnizeze acest tip de etichetă informativă. Conceptul lui Zorn oferă sugestii pentru extinderea acestei etichete cu informații pentru dezmembrarea automată.

Alumna FH cercetează în prezent cum să îmbunătățească producția instalațiilor de reciclare a bateriilor cu litiu-ion și, prin urmare, calitatea materialelor recuperate. „Noi, cei de la Universitatea de Științe Aplicate din Münster, ne concentrăm pe recuperarea timpurie și pură a cuprului și a aluminiului, deoarece, altfel, este puțin accent pe acest lucru în cercetările în curs în reciclarea bateriilor.” Cele două metale se găsesc în locuri diferite în bateria vehiculului electric. De exemplu, materialul catodic este aplicat pe folie de aluminiu, iar materialul anod este aplicat pe folie de cupru. Carcasa bateriilor și celulelor este adesea realizată din aluminiu. Șinele conductoare de cupru conectează celulele și conduc electricitatea de la baterie la motorul mașinii. În material reciclat, cuprul și aluminiul au fost până acum prezente în cea mai mare parte sub formă de amestec. Aceasta înseamnă că aluminiul se pierde de obicei în procesul de reciclare.