Kasneje letos je kanadsko podjetjeLi-cikelbo začel graditi 175 milijonov ameriških dolarjev vredno tovarno v Rochesterju v New Yorku na območju nekdanjega kompleksa Eastman Kodak. Ko bo dokončana, bo to največja tovarna za recikliranje litij-ionskih baterij v Severni Ameriki.
Obrat bo imel končno zmogljivost 25 metričnih kiloton vhodnega materiala, pri čemer bo pridobil 95 odstotkov ali več kobalta, niklja, litija in drugih dragocenih elementov s postopkom podjetja brez odpadne vode in brez emisij. "Postali bomo eden največjih domačih virov niklja in litija, pa tudi edini vir kobalta v Združenih državah," praviAjay Kochhar, soustanovitelj in izvršni direktor podjetja Li-Cycle.
Podjetje, ustanovljeno konec leta 2016, je del cvetoče industrije, ki se osredotoča na preprečevanje, da bi več deset tisoč ton litij-ionskih baterij prispelo na odlagališča. Od 180.000 metričnih ton Li-ionskih baterij, ki so bile leta 2019 na voljo za recikliranje po vsem svetu, je bilo recikliranih le malo več kot polovica. Z naraščanjem proizvodnje litij-ionskih baterij narašča tudi zanimanje za recikliranje.
Glede na londonski sedežKrožno shranjevanje energije, svetovalno podjetje, ki spremlja trg recikliranja litij-ionskih baterij, okoli sto podjetij po vsem svetu reciklira litij-ionske baterije ali pa to namerava storiti kmalu. Industrija je skoncentrirana na Kitajskem in v Južni Koreji, kjer se tudi proizvede velika večina baterij, vendar je v Severni Ameriki in Evropi več deset startupov za recikliranje. Ta seznam poleg Li-Cycle vključuje tudi podjetje s sedežem v StockholmuNorthvolt, ki skupaj z Norveško gradi tovarno za recikliranje električnih baterijHidro, in Tesla alum J.B. Straubel'sMateriali Redwood, ki ima širši obseg recikliranja elektronskih odpadkov. [Glejte stransko vrstico, »14 projektov recikliranja litij-ionskih baterij, ki si jih je treba ogledati.«]
Cilj teh zagonskih podjetij je avtomatizirati, racionalizirati in očistiti proces, ki je bil delovno intenziven, neučinkovit in umazan. Običajno recikliranje baterij vključuje sežig, da se pridobi nekaj kovin, ali pa mletje baterij in obdelavo nastale "črne mase" s topili.
Recikliranje baterij ne mora biti le čistejše – mora biti tudi zanesljivo dobičkonosno, praviJeff Spangenberger, direktoricaReCell Center, raziskovalno sodelovanje na področju recikliranja baterij, ki ga podpira Ministrstvo za energijo ZDA. »Recikliranje baterij je boljše, kot če izkopavamo nove materiale in baterije zavržemo,« pravi Spangenberger. »Toda reciklažna podjetja imajo težave z ustvarjanjem dobička. Narediti ga moramo stroškovno učinkovitega, da bodo ljudje imeli spodbudo, da vrnejo svoje baterije.«
Li-cikel bo deloval po modelu »napere in pesta«, pri čemer bodo napere skrbele za predhodno obdelavo starih baterij in odpadnih baterij, črna masa pa se bo dovajala v centralno nameščeno pesto za končno predelavo v materiale za baterije. Prvi govornik podjetja je v Kingstonu, Ontario, blizu Toronta, kjer je sedež Li-Cyclea; drugi spoke so pravkar odprli v Rochesterju, kjer naj bi prihodnje vozlišče odprli leta 2022.
Inženirji Li-Cycle so iterativno izboljševali tradicionalno hidrometalurško recikliranje, pravi Kochhar. Na primer, namesto da bi baterijski paket EV razstavili na celice in jih izpraznili, paket razdelijo na večje module in jih obdelajo brez izpraznitve.
Ko gre za kemijo baterij, je Li-Cycle agnostik. Običajne nikelj-mangan-kobalt-oksidne baterije je prav tako enostavno reciklirati kot tiste, ki temeljijo na litij-železovem fosfatu. "V industriji ni enotnosti," ugotavlja Kochhar. "Ne poznamo natančne kemije baterij in nam ni treba vedeti."
Koliko baterij bo treba reciklirati? V predstavitvah se Kochhar sklicuje na "prihajajoči cunami" izrabljenih litij-ionskih baterij. Glede na to, da naj bi se svetovna prodaja električnih vozil povzpela z 1,7 milijona leta 2020 na 26 milijonov leta 2030, si je zlahka predstavljati, da bomo kmalu preplavljeni v izrabljenih baterijah.
Toda litij-ionske baterije imajo dolgo življenjsko dobo, praviNjegov Eric Melin, direktor podjetja Circular Energy Storage. »Trideset odstotkov rabljenih električnih vozil z ameriškega trga je zdaj v Rusiji, Ukrajini in Jordaniji, baterija pa je prišla kot sopotnica na tem potovanju,« pravi Melin. Baterije za električna vozila je mogoče tudi spremeniti v namenstacionarno skladiščenje. "Še vedno je veliko vrednosti v teh [rabljenih] izdelkih," pravi.
Melin ocenjuje, da bodo imele ZDA leta 2030 približno 80 metričnih kiloton Li-ionskih baterij za recikliranje, medtem ko bo imela Evropa 132 metričnih kiloton. »Vsako [reciklažno] podjetje postavlja obrat z zmogljivostjo na tisoče ton, vendar ne morete reciklirati več materiala, kot ga imate,« ugotavlja.
Spangenberger iz ReCell se strinja, da potreba po večji zmogljivosti recikliranja baterij še nekaj časa ne bo pereča. Zato je raziskava njegove skupine osredotočena na dolgoročnejše projekte, vključno z neposrednim recikliranjem katod. Tradicionalno recikliranje razgradi katodo v kovinsko sol, preoblikovanje soli nazaj v katode pa je drago. ReCell načrtuje, da bo letos prikazal stroškovno učinkovito metodo za recikliranje katodnega prahu, vendar bo minilo še pet let, preden bodo ti postopki pripravljeni za uporabo v velikem obsegu.
Tudi če baterijski cunami še ni prišel, Kochhar pravi, da se proizvajalci zabavne elektronike in električnih vozil zdaj zanimajo za storitve Li-Cycle. »Pogosto silijo svoje dobavitelje, da sodelujejo z nami, kar je bilo za nas odlično in res zanimivo videti,« pravi Kochhar.
»Raziskovalci, ki se ukvarjajo z recikliranjem, so zelo navdušeni nad tem, kar počnejo – to je velik tehnični izziv in želijo ga ugotoviti, ker je to prava stvar,« pravi Spangenberger. "Vendar je treba zaslužiti tudi denar in to je privlačnost."
