TILPASSE: Resirkulering av elbilbatterier trenger innovasjon
Elektriske kjøretøybatterier er betydelig større enn batterier i gassdrevne biler, krever omfattende gruvedrift for materialer og å finne måter å resirkulere dem på må vurderes.
Mellom full batteri-elektriske og hybrid plug-in variasjoner, var det rundt 7,2 millioner elektriske kjøretøy på veien globalt i 2019, opp fra snaue 20,000 i 2010, ifølge International Energy Agency, med USA for rundt 1,5 millioner.
Elektriske kjøretøy har blitt stadig mer populære i stor grad på grunn av deres betydelig reduserte påvirkning på miljøet; en rapport fra International Council of Clean Transportation viser at elektriske kjøretøy i Europa i gjennomsnitt produserer 50 prosent færre livssyklus klimagasser i løpet av de første 100,000 sammenlignet med forbrenningsmotordrevne kjøretøy.
Elbiler er imidlertid ikke helt grønne fra starten. Batteriene som driver elektriske kjøretøy er betydelig større enn de som finnes i ICE-drevne biler og krever omfattende gruvedrift for materialer som kobolt og litium, som produserer en stor mengde forurensning.
Batterimaterialer kommer også til å bli vanskeligere å få tak i: IEA-prosjektene der vil være opp mot 145 millioner elbiler på verdens veier innen 2030, noe som betyr at etterspørselen etter batterier bare vil vokse eksponentielt i de kommende årene.
Og utfordringen som batteriprodusenter står overfor slutter ikke når et batteri er plassert inne i et kjøretøy.
Omfattende batteriresirkulering må bli mye mer utbredt enn det allerede er for at EV-adopsjon skal bli mindre kjepphest og mer en langsiktig, levedyktig løsning for industrien.
Kompleks resirkulering
Ifølge en rapport fra Reuters har forskere i Storbritannia og USA funnet flere måter å resirkulere EV-batterier "som drastisk kan kutte kostnader og karbonutslipp" samtidig som de samler opp globale forsyninger "for en forventet økning i etterspørselen."
Med materialer som kobolt og nikkel, som er dyre å utvinne, vil det å kunne hente disse materialene fra et batteri spare mye tid, penger og utslipp av klimagasser.
"Vi kan ikke resirkulere komplekse produkter som batterier slik vi resirkulerer andre metaller. Makulering, blanding av komponentene i et batteri og pyrometallurgi ødelegger verdi," sa Gavin Harper, stipendiat ved den regjeringsstøttede Faraday Institution i Storbritannia.
Pyrometallurgi er praksisen med å hente metaller fra et stoff ved hjelp av masovner. Mellom det og andre gjeldende metoder, som inkluderer "kutt opp batteriene i veldig små biter" og bearbeiding av sponene til nødvendig materiale, kan dagens resirkuleringspraksis ikke i tilstrekkelig grad gjenvinne mange materialer fra dagens EV-batterier.
Ifølge Reuters har imidlertid forskere fra flere britiske universiteter som jobber gjennom Faraday Institution, Storbritannias statsstøttede forskningslaboratorium, "funnet en måte å bruke ultralydbølger til å resirkulere katoden og anoden" i et EV-batteri uten behov for makulering.
Teknikken gjenvinner kobolt, nikkel og mangan fra katodepulveret til et batteri, og det gjenvinner grafitt fra anodepulveret. En av forskerne som jobber med prosjektet sier at prosessen med separasjon via ultralydbølger kan spare så mye som 60 prosent på materialer sammenlignet med kostnadene for "jomfruelig materiale."
Forskere sier også at metoden kan behandle opptil "100 ganger" mer batterimateriale over samme periode som mer konvensjonelle resirkuleringsmetoder.
Over dammen utvikler USA også teknologier gjennom et Department of Energy-sponset program kjent som ReCell som fokuserer på termisk- og løsemiddelbaserte resirkuleringsmetoder som ifølge Reuters-rapporten er "lovende".
Jeff Spangenberger, leder for ReCell, sier at USA ikke produserer mye av katodepulveret innenlands nå, så å finne mer effektive måter å resirkulere batterier på i landet kan gjøre amerikanske produsenter mer selvforsynte på elbilmarkedet.
Gjerne lønnsomt
Slik den er akkurat nå, er den nåværende infrastrukturen for utvikling av elbilbatterier ikke på et tilstrekkelig nivå til å holde tritt med den forestående etterspørselen.
Hvis OEM-er vil at elbiler skal bli industristandarden, vil ikke dagens metoder for batteriresirkulering alene redusere det.
"For å gjøre resirkulering av litium-ion batterier lønnsomt, uten å kreve avhendingsgebyr til forbrukerne, og for å oppmuntre til vekst i resirkuleringsindustrien," sier Spangenberger i artikkelen, "må det utvikles nye metoder som genererer høyere fortjenestemarginer for gjenvinnere."
