Samotné získávání surovin sleduje určité trendy. Poptávka po recyklovaných látkách roste, stejně jako potřeba produktů s nízkým dopadem na změnu klimatu, zatímco objev nanomateriálů, jako jsou grafen a uhlíkové nanotrubice, také způsobuje obrovské změny.

Nyní tým z Norska předpovídá, že další velkou věcí při získávání surovin bude recyklované lithium.

V posledních letech došlo k masivnímu růstu na trhu spotřebních elektrických zařízení, kde vývoj lithium-iontových baterií pro mobily a tablety vedl k novému odvětví dodávek surovin do bateriového průmyslu.

Lithium je však poměrně vzácné a lze jej nalézt pouze v malých kapsách zemské kůry.

Jedním z největších zdrojů poptávky po lithiu jsou elektromobily. Ale přesto, že jsou plné cenných surovin, musí majitelé elektrických vozidel platit za recyklaci baterií do auta!

Důvodem je to, že současné metody recyklace lithia jsou tak neúčinné, že z recyklace není téměř žádný zisk.

V současné době je většina evropských elektrických autobaterií demontována a odeslána k recyklaci v Belgii, Německu nebo Kanadě. Během tohoto procesu je surovina spalována za účelem získání niklu a mědi, ale to znamená, že lithium je ztraceno.

Vědci z Norského vědeckého a technologického institutu (NTNU) nyní spolupracovali s norským průmyslem na změně této situace a plánují, aby se využití lithia vyplatilo.

Z laboratoře: Postdoc Sulalit Bandyopadhyay, internista Andreas Stoffel z IAESTE a RMIT University v Melbourne a studenti magisterského studia José Paulino Peris Sastre, Neshat Zahraie a Zeeshan Ali.

"Naším cílem je stoprocentní recyklace lithia z baterií elektrických automobilů," říká Sulalit Bandyopadhyay, postdoktorand na Katedře chemického inženýrství NTNU.

I když to může znít jako specializovaný průmysl, může to být velký podnik v Norsku, který má na silnici rostoucí počet EV.

Jak poznamenává webová stránka norské vlády, země „… rozhodla o národním cíli, aby všechny nové automobily prodávané do roku 2025 měly být nulové emise (elektrické nebo vodíkové). V květnu 2018 je v Norsku registrováno 230 000 elektrických bateriových automobilů (BEV). Auta na elektrické baterie a hybridní vozidla typu plug-in mají 50% podíl na trhu. “

Mnoho z těchto automobilů teprve nyní dosáhne konce své životnosti s malou motivací nabídnutou k recyklaci lithia v bateriích.

Cíl pro vyšší využití EV je podporován vyššími daněmi na vozidla poháněná ropou, která financují investice do infrastruktury elektrických vozidel. To zahrnuje: „… více než 10 000 veřejně dostupných nabíjecích míst a více než 1 500 automobilů se mohou rychle nabíjet současně.“ Majitelé EV v Norsku také požívají 25% snížení luxusní daně z nákupu a nulové dovozní daně. Díky tomu je v Norsku levnější koupit si VW Golf s baterií než benzínový VW Golf.

Kromě toho platí majitelé EV snížené náklady na parkování, nulovou silniční daň a nulové silniční a mostní poplatky.

I když tato snaha vytváří čistší způsob jízdy, může to také vést k potenciálnímu problému, když tolik nových EV baterií stárne. Jak uvádí technologický časopis Phys.org, „Baterie EV mají obvykle životnost přibližně 10 let, což znamená, že velká většina těchto baterií stále funguje. Ale za několik let bude dostatek elektromobilů, aby počet použitých baterií v Norsku prudce vzrostl. Pak bude také více peněz na recyklaci. Je důležité uvést technologii a vybavení do provozu před tímto časem. “

Vědci doufají, že budou moci účinně recyklovat lithium z EV baterií pomocí hydrometalurgie. Technika, která rozpustí požadovanou surovinu ve vodě a poté se vysráží. Přístup, který se již používá pro extrakci zinku a niklu.

Na základě toho tým vyvine proces, který získává lithium, nikl a kobalt z toho, co se nazývá černá hmota.

Jak vysvětluje zpráva Phys.org, „Černá hmota je černý prášek, který se skládá z aktivních materiálů v baterii, což znamená materiál, který se nachází na elektrodách. Složení materiálu se liší v závislosti na tom, jaký druh chemie se používá k výrobě bateriových článků, ale obvykle obsahuje nikl, kobalt, mangan, lithium a uhlík. “

"Je důležité se podívat na recyklaci kovů jiných než lithium," poznamenává Bandyopadhyay. "Za několik let mohou být v autobateriích použity úplně jiné kovy než v současnosti."

Takové je politické a obchodní nadšení pro projekt, do kterého se zapojili i švédští vědci a průmysl, s plány na zavedení recyklace v plném rozsahu pro celý trh skandinávských EV baterií.

Jedním z největších investorů je společnost Norsk Hydro ASA, společnost specializovaná na recyklaci kovů, která plně věří, že se jedná o začátek něčeho významného. „Chceme, aby tento projekt položil základ novému, vzrušujícímu odvětví souvisejícímu s recyklací použitých baterií elektrických automobilů v Norsku,“ říká Christian Rosenkilde, hlavní inženýr Norsk Hydro. "Jedinečná poloha Norska s dostupností těchto baterií nám dává vynikající výchozí bod."

Investice podněcuje měnící se charakter norského trhu EV. Jakmile úspory z rozsahu začnou fungovat, recyklace lithia se může stát užitečným podnikem.

Recyklace lithia z EV baterií zatím není finančně výhodná, ale zpráva Bloomberga ukazuje, že se to v příštích několika letech změní,“ vysvětluje Bandyopadhyay. K tomu se přidává: „Plánujeme zahájit pilotní provoz v roce 2024 a kompletní závod v roce 2027.“

V bateriovém průmyslu jsou samozřejmě peníze.

Jak uvádí energetický deník OilPrice: „Pouze v Číně se očekává, že do roku 2020 vyprodukuje asi 500 000 tun odpadu z baterie, což je počet, který by do roku 2030 při zvažování globální spotřeby dosáhl 1,2 milionu tun ročně.

Dodává, že londýnské Circular Energy Storage „vidí ziskové podnikání v oblasti recyklace baterií… [kde] recyklovaný materiál a baterie druhé životnosti mohou na základě současných cen kovů generovat trh v hodnotě více než 6 miliard USD.“

To nabízí ještě větší potenciál norskému projektu, a to díky síle národních výzkumných institucí a automobilového a recyklačního průmyslu, které jsou podporovány vládními finančními prostředky, je možnost založení nového a rentabilního průmyslu recyklace lithia dobrá. Celý projekt bude ve skutečnosti obrovským podnětem nejen pro vyhlídky průmyslu elektrických vozidel, ale také při navrhování nejlepšího způsobu zdroje surovin v budoucnosti.


Fotografický kredit:  Electrek, Phys.org, EEnews, qcostarica, OilPrice, a Envirotecmagazine