Industriako berriak

Litio-ioizko baterien birziklapena azkenik Ipar Amerikan eta Europan hartzen da

2021-07-09

Urte honetan beranduago, Kanadako enpresaLi-zikloa175 milioi dolarreko planta bat eraikitzen hasiko da Rochester-en (NY), Eastman Kodak konplexua izan zenean. Amaitzean, Ipar Amerikako litio-ioizko bateriak birziklatzeko plantarik handiena izango da.

Lantegiak 25 kilotona metrikoko sarrerako materialaren edukiera izango du, kobaltoaren, nikelaren, litioaren eta beste elementu baliotsu batzuen ehuneko 95 edo gehiago berreskuratuz konpainiaren zero hondakin-ur, zero isurpen prozesuaren bidez. "Nikel eta litio iturri handienetako bat izango gara, baita Estatu Batuetako kobalto iturri bakarra ere", dio.Ajay Kochhar, Li-zikloa-ren sortzailekide eta zuzendari nagusia.

2016. urtearen amaieran sortu zen, eta hamarka mila tona litio-ioizko bateria zabortegietara sartzea saihesteko bideratuta dagoen industria hazten ari den industria baten parte da. 2019an mundu osoan birziklatzeko zeuden 180.000 tona metriko Li-ioi piletatik, erdia baino apur bat birziklatu zen. Litio-ioizko baterien ekoizpenak gora egiten duen heinean, birziklapenarekiko interesa ere igotzen da.

Londresen egoitzaren araberaEnergia Biltegiratze Zirkularra, litio-ioizko bateriak birziklatzeko merkatuaren jarraipena egiten duen aholkularitza, mundu osoko ehun enpresa inguru litio-ioizko bateriak birziklatzen ditu edo laster egiteko asmoa dute. Industria Txinan eta Hego Korean kontzentratzen da, non baterien gehiengoa ere egiten baita, baina Ipar Amerikan eta Europan birziklatzeko hainbat startup daude. Li-zikloa-z gain, zerrenda horrek Stockholm-en oinarrituta dagoNorthvolt, Norvegiarekin batera EV bateriak birziklatzeko planta eraikitzen ari denaHidroaeta J.B. Straubel Teslako ikasle ohiaRedwood Materialak, hondakin elektronikoak birziklatzeko esparru zabalagoa duena. [Ikusi alboko barra, "Ikusi beharreko 14 Li-ioizko bateriak birziklatzeko proiektuak".]

Startup hauek automatizatzea, arrazionalizatzea eta garbitzea dute helburu, lan intentsiboa, eraginkorra eta zikina izan den prozesu bat. Tradizionalki, bateriak birziklatzeak erretzea dakar metal batzuk berreskuratzeko, edo, bestela, bateriak arteztu eta sortzen den "masa beltza" disolbatzaileekin tratatzea.

Bateria birziklatzeak ez du garbiagoa izan behar, fidagarriki errentagarria ere izan behar duela dio.Jeff Spangenberger, zuzendariaReCell Zentroa, AEBetako Energia Sailak lagundutako bateria birziklatzeko ikerketa lankidetza. “Pilak birziklatzea hobe da material berriak atera eta pilak botatzen baditugu baino†, dio Spangenbergerrek. “Baina birziklapen enpresek arazoak dituzte irabaziak lortzeko. Errentagarri bihurtu behar dugu, jendeak pilak bueltatzeko pizgarri bat izan dezanâ

Workers sort lithium-ion batteries at Li-zikloa's recycling facility near Toronto.
Argazkia: Li-zikloaWorkers-ek litio-ioizko bateriak banatzen ditu Li-zikloa-ren birziklapen instalazioetan, Kingston-en, Ontarion, Torontotik gertu.

Li-zikloa-k “spoke eta hub†ereduan funtzionatuko du, erraboek bateria zaharren eta bateriaren hondarraren aurretiazko prozesatzeaz arduratzen dena, eta masa beltza erdialdean kokatutako hub batean sartuko da azken prozesatzeko bateria-mailako materialetan. Konpainiaren lehen hizkera Kingston-en dago, Ontarion, Torontotik gertu, non Li-zikloa-k egoitza duen; bigarren hizpide bat ireki berri da Rochester-en, non etorkizuneko zentroa 2022an irekiko dela aurreikusita.

Li-zikloa ingeniariek birziklapen hidrometalurgiko tradizionala hobetu zuten, Kochharrek dioenez. Adibidez, EV bateria zeluletan desmuntatu eta deskargatu beharrean, paketea modulu handiagoetan bereizten dute eta deskargatu gabe prozesatzen dituzte.

Baterien kimikari dagokionez, Li-zikloa agnostikoa da. Nikel manganeso kobalto oxidozko bateria nagusiak litio burdin fosfatoan oinarritutakoak bezain erraz birziklatzen dira. "Industrian ez dago uniformetasunik", adierazi du Kochharrek. “Ez dakigu baterien kimika zehatza, eta ez dugu jakin behar†.

Zenbat bateria birziklatu beharko dira? Aurkezpenetan, Kochharrek litio-ioizko bateria gastatuen “sarrerako tsunami†aipatzen du. EVs-en salmenta globalak 2020an 1,7 milioitik 2030ean 26 milioira igoko direla aurreikusten denez, erraza da imajinatzea laster bateria agortuta egongo garela.

Baina litio-ioizko pilek bizitza luzea dute, dioHans Eric Melin, Energia Biltegiratze Zirkularren zuzendaria. "AEBetako merkatuan erabilitako ibilgailu elektrikoen ehuneko 30 Errusian, Ukrainan eta Jordanian daude orain, eta bateria bidaiari gisa etorri zen bidaia horretan", dio Melinek. EV bateriak bezala ere erabil daitezkebiltegiratze geldikoa. “Oraindik balio handia dute [erabilitako] produktu hauek†, dio.

Melinek kalkulatu du Estatu Batuek 80 kilotona metriko inguru izango dituztela birziklatzeko Li-ioizko bateriak 2030ean, eta Europak, berriz, 132 kilotona metriko izango dituela. “[birziklatze] enpresa bakoitzak milaka tonako edukiera duen planta bat ezartzen ari da, baina ezin duzu zuk baino material gehiago birziklatu", adierazi du.

Photo of a silver battery image and 3 piles of materials.
Argazkia: ReCell Litio-ioizko bateria batetik berreskura daitezkeen materialen artean hainbat metal eta plastiko daude.

ReCell-en Spangenberger-ek bat egiten du bateriak birziklatzeko ahalmen handitzearen beharra ez dela denbora batez estutuko. Horregatik, bere taldearen ikerketa epe luzeagoko proiektuetara bideratzen da, katodo zuzeneko birziklapena barne. Birziklapen tradizionalak katodoa metalezko gatz bihurtzen du, eta gatza berriro katodo bihurtzea garestia da. ReCell-ek aurten hauts katodoak birziklatzeko metodo errentagarri bat frogatu nahi du, baina beste bost urte igaroko dira prozesu horiek bolumen handiko aplikazioetarako prest egon arte.

Baterien tsunamia oraindik iritsi ez bada ere, Kochhar-ek dio kontsumo-elektronika eta EV fabrikatzaileek Li-zikloa-ren zerbitzuetan interesa dutela orain. "Askotan, euren hornitzaileak gurekin lan egitera bultzatzen ari dira, eta hori oso ona izan da guretzat eta oso interesgarria da ikustea", dio Kochharrek.

“Birziklapenean diharduten ikertzaileak oso sutsuak dira egiten dutenarekin —erronka tekniko handia da eta asmatu nahi dute, egiteko egokia delako†, dio Spangenbergerrek. “Baina dirua irabazteko ere badago, eta hori da erakargarritasuna†.