Tak przynajmniej wynika z badań przeprowadzonych Chalmers University of Technology w Szwecji, w którym przedstawiono zoptymalizowany proces recyklingu. Badania, opublikowane w czasopiśmie Waste Management, zostały przeprowadzone przez jednych z czołowych światowych ekspertów w tej dziedzinie i stanowią ważny krok w kierunku elektromobilności.

Wraz ze wzrostem wykorzystania pojazdów elektrycznych (EV), procesy recyklingu i odzyskiwania baterii EV oraz kluczowych surowców wykorzystywanych do ich produkcji stają się coraz ważniejszym obszarem badań. Jedną z metod, która obecnie cieszy się dużym zainteresowaniem, jest połączenie obróbki wstępnej termicznej i hydrometalurgii, w której do odzyskiwania metali stosuje się chemię wodną.

Kilka firm opracowuje systemy, które będą wykorzystywać tę kombinację, ale naukowcy z Chalmers University of Technology w Szwecji odkryli, że stosują one w swoich procesach bardzo różne temperatury i czasy oraz że istnieje wielka potrzeba przeprowadzenia badań porównawczych w celu określenia optymalnej obróbki termicznej i hydrometalurgicznego proces recyklingu akumulatorów litowo-jonowych.

Kluczowym odkryciem nowego badania było to, że proces hydrometalurgiczny można prowadzić w temperaturze pokojowej. Jest to coś, co nie było wcześniej testowane, ale może przynieść znaczne korzyści w postaci zmniejszonego wpływu na środowisko i niższych kosztów recyklingu baterii. Proces można również przeprowadzić znacznie szybciej niż wcześniej sądzono.

„Nasze badania mogą mieć ogromne znaczenie dla deweloperów w tym obszarze. W niektórych przypadkach może to być nawet obniżenie temperatury z od 60 do 80 stopni Celsjusza do temperatury pokojowej i z kilku godzin do zaledwie 30 minut – mówi Burcak Ebin, naukowiec z Wydziału Chemii i Inżynierii Chemicznej w Chalmers i jeden z głównych autorów artykułu.

Naukowcy zbadali, w jaki sposób różne etapy – obróbka wstępna i hydrometalurgia – wpływają na siebie nawzajem. Dokonano ważnego porównania dwóch różnych podejść do obróbki wstępnej termicznej – spalania lub pirolizy. Ta ostatnia nie zawiera tlenu i jest uważana za bardziej przyjazną dla środowiska, a naukowcy ustalili, że daje to najlepsze wyniki.

„Aby sprostać nadchodzącemu ogromnemu zapotrzebowaniu na recykling baterii, obecnie stosowane procesy muszą być jak najbardziej efektywne i wydajne, dlatego to badanie oferuje bezcenną wiedzę dla producentów i operatorów tej technologii. Prezentowane przez nas metody można również wykorzystać do optymalizacji recyklingu wszelkiego rodzaju akumulatorów litowo-jonowych" – wyjaśnia Martina Petranikova, profesor nadzwyczajny na Wydziale Chemii i Inżynierii Chemicznej w Chalmers, która współpracowała również z Northvolt, jednym z największych w Europie. producentów baterii, pomagając rozwijać i wdrażać ich procesy recyklingu.

Jeśli recykling akumulatorów do samochodów elektrycznych ma osiągnąć wymaganą ilość w przyszłości, koszty muszą zostać radykalnie obniżone. Usprawnienie procesów jest zatem kluczowym wyzwaniem.

„Aby obniżyć koszty, musimy ograniczyć etapy procesu recyklingu. Obecnie pracujemy nad kilkoma projektami w tym celu, a ścisła współpraca i dobra komunikacja między naukowcami a twórcami technologii będą dla nas niezwykle ważne, aby odnieść sukces", mówi Martina Petranikova.

Przykładem tego jest nowy trend, który rozprzestrzenił się wśród producentów baterii EV – baterie półprzewodnikowe. Baterie te zawierają znacznie więcej różnych metali, co znacznie utrudnia recykling.

„Jako naukowcy widzimy żywotną potrzebę uzgodnienia globalnego standardu dla maksymalnej liczby metali w tych bateriach" – mówi Martina Petranikova.