Raziskave za recikliranje baterij

Raziskave za recikliranje baterij

Kosilnice, električni avtomobili, e-kolesa ali fotovoltaične baterije – veliko tehničnih naprav in prevoznih sredstev je danes opremljenih z baterijo. "Gre za ogromne količine baterij in navsezadnje virov, ki se bodo v doglednem času reciklirali. Vendar za to še ni dovolj reciklažnih zmogljivosti," pojasnjuje gradbeni inženir Merle Zorn. Na Oddelku za gradbeništvo Univerze uporabnih znanosti v Münstru raziskuje, kako je mogoče učinkoviteje reciklirati baterije. Zornova raziskava je vpeta v skupni projekt DemoSens – digitalizacija avtomatizirane demontaže in senzorsko podprte mehanske obdelave litij-ionskih baterij za visokokakovostno recikliranje. Projektni partnerji so inštituti na Univerzi RWTH Aachen. Projekt vodi Sabine Flamme z Inštituta za infrastrukturo – vodo – vire – okolje na Univerzi uporabnih znanosti Münster.

Zornova je že napisala magistrsko nalogo v raziskovalni nalogi o razgradnji baterijskih sklopov iz e-mobilnosti. »Baterije trenutno še ročno razstavljajo. Ob velikih količinah tako imenovanih izrabljenih baterij, ki naj bi jih proizvedli v prihodnosti, si to ne bo več mogoče privoščiti,« pravi raziskovalec. Zato je v projektu razvila sistem označevanja na osnovi QR kode, ki med drugim vsebuje podatke za avtomatizirano demontažo. Druga sporna točka pri recikliranju: litij-ionske baterije vsebujejo različne katodne materiale – bistven sestavni del za delovanje baterije – kot je nikelj-mangan-kobalt (NMC) ali litijev železov fosfat (LFP). "Poznavanje te podkategorije je ključnega pomena, ker mora biti za visoko učinkovitost postopek recikliranja natančno prilagojen ustreznemu katodnemu materialu." Vendar informacije o tem na baterijah še niso zabeležene. "Zato smo v koncept označevanja vključili informacije o vseh uporabljenih surovinah." Evropska komisija trenutno pripravlja uredbo, ki od proizvajalcev zahteva, da zagotovijo tovrstno informacijsko oznako. Zornov koncept ponuja predloge za razširitev te oznake z informacijami za avtomatizirano razstavljanje.

Alumna FH trenutno raziskuje, kako izboljšati proizvodnjo obratov za recikliranje litij-ionskih baterij in s tem kakovost predelanih materialov. "Mi na Univerzi uporabnih znanosti v Münstru se osredotočamo na zgodnjo, čisto predelavo bakra in aluminija, saj je to sicer malo osredotočeno v tekočih raziskavah recikliranja baterij." Ti dve kovini se nahajata na različnih mestih v bateriji električnega vozila. Na primer, katodni material se nanese na aluminijasto folijo, anodni material pa na bakreno folijo. Ohišje baterij in celic je pogosto izdelano iz aluminija. Bakrene prevodne tirnice povezujejo celice in prevajajo elektriko od akumulatorja do avtomobilskega motorja. V reciklatu sta bila baker in aluminij doslej večinoma prisotna v mešanici. To pomeni, da se aluminij običajno izgubi v procesu recikliranja.