Forskning för batteriåtervinning

Forskning för batteriåtervinning

Gräsklippare, elbilar, elcyklar eller solcellsbatterier – många tekniska apparater och transportmedel är nu utrustade med batteri. "Det här är enorma mängder batterier och i slutändan resurser som kommer att återvinnas inom överskådlig framtid. Det finns dock ännu inte tillräcklig återvinningskapacitet för detta", förklarar civilingenjör Merle Zorn. På institutionen för byggnadsteknik vid yrkeshögskolan i Münster forskar hon om hur batterier kan återvinnas mer effektivt. Zorns forskning är inbäddad i samarbetsprojektet DemoSens – digitalisering av automatiserad demontering och sensorstödd mekanisk bearbetning av litiumjonbatterier för högkvalitativ återvinning. Projektpartners är institut vid RWTH Aachen University. Projektet leds av Sabine Flamme från Institutet för infrastruktur – vatten – resurser – miljö vid yrkeshögskolan i Münster.

Zorn skrev redan sin masteruppsats i forskningsprojektet om demontering av batteripaket från e-mobilitet. "Batterierna demonteras för närvarande fortfarande manuellt. Med de stora mängder så kallade uttjänta batterier som förväntas produceras i framtiden kommer detta inte längre att vara överkomligt", säger forskningsassistenten. Därför har hon i projektet utvecklat ett märkningssystem baserat på en QR-kod, som bland annat innehåller information för automatiserad demontering. En annan problematik vid återvinning: Litiumjonbatterier innehåller olika katodmaterial - en väsentlig komponent för ett batteris funktion - som nickel-mangan-kobolt (NMC) eller litiumjärnfosfat (LFP). "Att känna till denna underkategori är avgörande eftersom, för hög effektivitet, måste återvinningsprocessen vara exakt anpassad till respektive katodmaterial." Information om detta finns dock ännu inte noterad på batterierna. "Vi har därför integrerat information om alla använda råvaror i märkningskonceptet." En förordning som kräver att tillverkare ska tillhandahålla denna typ av informationsmärkning arbetar för närvarande med av EU-kommissionen. Zorns koncept ger förslag på att utöka denna märkning med information för automatiserad demontering.

FH-alumnen forskar för närvarande på hur man kan förbättra produktionen av litiumjonbatteriåtervinningsanläggningar och därmed kvaliteten på de material som återvinns. "Vi på Münster University of Applied Sciences fokuserar på tidig, ren återvinning av koppar och aluminium, eftersom det annars är lite fokus på detta i pågående forskning inom batteriåtervinning." De två metallerna finns på olika ställen i elfordonsbatteriet. Till exempel appliceras katodmaterialet på aluminiumfolie och anodmaterialet appliceras på kopparfolie. Batteriernas och cellernas hölje är ofta tillverkat av aluminium. Kopparledarskenor förbinder cellerna och leder elektricitet från batteriet till bilmotorn. I återvinningen har koppar och aluminium hittills mest funnits som en blandning. Det gör att aluminium vanligtvis går förlorat i återvinningsprocessen.