Már nincs messze az akkumulátorok többszörös újrahasznosítása

A HVBatCycle kutatói konzorcium célja a katódfémek, az elektrolitok és a grafit zárt anyagkörforgásban megoldott tartós hasznosítása. A Volkswagen-csoport vezetése alatt a Taniobis GmbH, a J. Schmalz GmbH és a Viscom AG hároméves együttműködés keretében dolgozik az RWTH Aacheni Egyetem, a Braunschweigi Műszaki Egyetem és a Bevonatolás- és Felülettechnikai Fraunhofer Intézet kutatóival közösen a szükséges folyamatok kutatásán és kifejlesztésén. A projektet a német Szövetségi Gazdasági és Klímavédelmi Minisztérium támogatja.

Zárt nyersanyag-körforgás és többszöri újrahasznosítás

Annak érdekében, hogy mind kevesebb alapanyagot kelljen felhasználni olyan elsődleges forrásokból, mint a bányák vagy a sólelőhelyek, nem csupán egyszer, hanem többször is vissza kell nyerni az alapvető nyersanyagokat. Ennek érdekében az újrahasznosított anyagokból előállított akkumulátorcellákat is újra kell hasznosítani, annak igazolására is, hogy a többszöri újrahasznosítási folyamat sem befolyásolja az anyagminőséget.

A zárt anyagkörforgás megteremtése mindenesetre az egyes szakterületeken átívelő, meglehetősen összetett folyamatokat igényel. A hatékony, környezetvédelmi és gazdasági szempontból egyaránt észszerű újrahasznosítás érdekében minden folyamatot pontosan össze kell hangolni egymással, hogy a legmagasabb biztonsági követelmények mentén végül tiszta, homogén és kiváló minőségű másodlagos anyagokat állíthassanak elő. Ennek során a méretezhetőség és a költséghatékonyság áll a középpontban.

Függetlenség decentralizációval, előnyök másodlagos anyagok felhasználásával

A konzorciumi projekt a mechanikai-hidrometallurgiai újrahasznosítási irányra összpontosít, amelyet alacsony energiaigény és bizonyos újrahasznosítási folyamatok viszonylag egyszerű, decentralizált elosztásának lehetősége jellemez Európában. Ez kedvez a helyi körforgásos gazdaságnak és stratégiailag fontos nyersanyagokat biztosít, jelentősen mérsékelve Európa függőségét a világ más régióitól. A HVBatCycle projekt célja olyan hatékony folyamatok és innovatív megoldások kifejlesztése, amelyek a lehető legnagyobb újrahasznosítási arány és energiahatékonyság, valamint minimális környezetszennyezés mellett magas fokú gazdaságosság jellemezte, teljeskörű (end-to-end) értékteremtési láncolat kialakítását kínálják.

Automatizált szétszerelés és visszanyert elektródaanyag

A konkrét innovatív fejlesztési megközelítéseket a visszaforgatott akkumulátorrendszerek az igényeknek megfelelő, azaz optimális gazdaságosság mellett megoldható kisütése, illetve egészen a cella- vagy elektródaszintig megvalósított, túlnyomórészt automatizált szétszerelése jelenti. Ennek része az aktív anyag és a hordozófóliák szinte veszteségmentes szétválasztása, valamint a grafit és az illékony elektrolitkomponensek visszanyerése is.

A grafit és akkumulátorfémek alkotta „fekete massza” víz és kémiai oldószerek felhasználásával végzett, ezt követő hidrometallurgiai feldolgozása során a lítium oldható formában megvalósítható, korai és szelektív kivonása, valamint a tartalmazott fémek vegyes hidroxid-koncentrátumként történő kilúgozása, kicsapatása és finomítása áll előtérben. A katódos aktív anyagok újbóli kinyerésével kapcsolatban meg kell vizsgálni, valóban szükséges-e a fémvegyületek szétválasztása az új, teljesértékű katódanyag előállításához.

Az elektrolit és a grafit feldolgozásával kapcsolatos kutatómunka a megfelelő eljárások kidolgozásával hivatott igazolni, hogy a fontos elektrolit-komponensek és a grafit egyaránt hatékonyan kinyerhető, majd az akkumulátorgyártás számára megfelelő minőségben felhasználható az akkumulátorcellák előállítása során. Minden folyamatlépést átfogó környezetvédelmi és gazdasági életciklus-elemzés kíséri.