ADAPT: Recyklace baterií elektromobilů vyžaduje inovace
Baterie elektrických vozidel jsou výrazně větší než baterie v automobilech na plyn, vyžadují rozsáhlou těžbu materiálů a je třeba zvážit hledání způsobů, jak je recyklovat.
Mezi plně bateriově elektrickým a hybridním plug-in variantami, bylo v roce 2019 celosvětově na silnicích přibližně 7,2 milionu elektrických vozidel, což je nárůst z ubohých 20 000 v roce 2010, podle Mezinárodní energetické agentury, přičemž v USA je to přibližně 1,5 milionu.
Elektromobily jsou stále populárnější z velké části kvůli jejich výrazně sníženému dopadu na životní prostředí; zpráva Mezinárodní rady pro čistou dopravu ukazuje, že elektrická vozidla v Evropě produkují v průměru o 50 procent méně skleníkových plynů během životního cyklu za prvních 100000 ve srovnání s vozidly poháněnými spalovacími motory.
Elektromobily však nejsou od začátku úplně zelené. Baterie, které pohánějí elektrická vozidla, jsou výrazně větší než ty, které se nacházejí v automobilech poháněných ICE, a vyžadují rozsáhlou těžbu materiálů, jako je kobalt a lithium, což produkuje velké množství znečištění.
Také materiály pro baterie budou jen obtížněji dostupné: Projekty IEA budou do roku 2030 na světových silnicích jezdit více než 145 milionů EV, což znamená, že poptávka po bateriích poroste v nadcházejících letech jen exponenciálně.
A výzva, před kterou stojí výrobci baterií, nekončí, jakmile je baterie umístěna do vozidla.
Rozsáhlá recyklace baterií bude muset být mnohem rozšířenější, než je tomu dosud, aby se zavedení elektromobilů stalo méně módním a více dlouhodobým a životaschopným řešením pro průmysl.
Komplexní recyklace
Podle zprávy agentury Reuters našli vědci v Británii a Spojených státech několik způsobů, jak recyklovat baterie EV, „které mohou drasticky snížit náklady a emise uhlíku“ a zároveň zvýšit globální zásoby „pro očekávaný nárůst poptávky“.
S materiály, jako je kobalt a nikl, jejichž těžba je nákladná, by schopnost získat tyto materiály z baterie ušetřila spoustu času, peněz a emisí skleníkových plynů.
"Nemůžeme recyklovat složité produkty, jako jsou baterie, způsobem, jakým recyklujeme jiné kovy. Drcení, smíchání součástí baterie a pyrometalurgie ničí hodnotu," řekl Gavin Harper, výzkumný pracovník z vládou podporovaného Faradayova institutu v Británii.
Pyrometalurgie je praxe získávání kovů z látky pomocí vysokých pecí. Mezi tím a dalšími současnými metodami, které zahrnují „rozdrcení baterií na velmi malé kousky“ a zpracování těchto hoblin na potřebný materiál, současné postupy recyklace nedokážou dostatečně obnovit mnoho materiálů ze současných baterií EV.
Podle agentury Reuters však výzkumníci z několika britských univerzit pracující prostřednictvím Faradayova institutu, britské státem sponzorované výzkumné laboratoře, „našli způsob, jak využít ultrazvukové vlny k recyklaci katody a anody“ v baterii EV bez nutnosti drcení.
Tato technologie získává kobalt, nikl a mangan z katodového prášku baterie a získává grafit z anodového prášku. Jeden z výzkumníků pracujících na projektu říká, že proces separace pomocí ultrazvukových vln by mohl ušetřit až 60 procent materiálů ve srovnání s náklady na "panenský materiál".
Výzkumníci také říkají, že tato metoda dokáže zpracovat až „100krát“ více materiálu baterií za stejnou dobu jako konvenčnější metody recyklace.
Na druhé straně rybníka USA také vyvíjejí technologie prostřednictvím programu sponzorovaného ministerstvem energetiky známého jako ReCell, který se zaměřuje na metody recyklace založené na termickém a rozpouštědlovém základě, které jsou podle zprávy agentury Reuters „slibné“.
Jeff Spangenberger, šéf ReCell, říká, že USA nyní nevyrábí mnoho katodového prášku na domácím trhu, takže nalezení účinnějších způsobů recyklace baterií v zemi by mohlo učinit američtí výrobci na trhu EV soběstačných.
Uskutečnitelné ziskové
V současné době není současná infrastruktura pro vývoj baterií pro elektromobily na dostatečné úrovni, aby udržitelně udržela krok s blížící se poptávkou.
Pokud výrobci OEM chtějí, aby se elektromobily staly průmyslovým standardem, současné metody recyklace baterií to samy o sobě nezmění.
"Aby byla recyklace lithium-iontových baterií zisková, aniž by spotřebitelé požadovali poplatek za likvidaci, a aby se podpořil růst recyklačního průmyslu," říká Spangenberger v článku, "je třeba vyvinout nové metody, které generují vyšší ziskové marže pro recyklátory."
