Что делать со старыми батареями электрокаров?

sigmund_rod — 08.10.2020

Увидел в комментах в моём журнале, что эта тема привлекает много внимания. Почитал, что об этом пишут в разных странах, в частности у нас в Норвегии, Европе и в других местах. 

В двух словах: на сегодняшний день ситуация довольно печальна, идеи есть, а готовых технологических цепочек нет. Но обо всём по порядку.

В настоящее время на дорогах планеты ездят более 7 млн электрических машин. Вот небольшая статистика:Ю

Большинство из них находятся в начале своей «полезной» жизни, поэтому  автомобильных батарей для переработки всё ещё мало. И это хорошо, потому что сегодня перерабатывается менее 5%  всех литий-ионных аккумуляторов с истекшим сроком службы. А литий, кстати, очень редкий металл, и хватит ли его на всех — тоже пока не совсем понятно. Так что это процент должен увеличится.

Старые батареи можно использовать повторно

Когда мы говорим, что батарея электромобиля достигла конца своего срока службы, это не означает, что батарею нельзя использовать - просто ее ёмкость уменьшилась примерно до 70 процентов от первоначальной (или больше). Если на вашем электромобиле это случилось во время гарантии (обычно производители дают 8 лет гарантии на батарею), вам её заменят бесплатно. А вашу старую батарею можно использовать повторно в других приложениях, например, в домашних системах хранения энергии, где соотношение энергии к весу не имеет значения. Это решает проблему свалки в краткосрочной перспективе, но эти батареи в конечном итоге потеряют всю емкость для хранения энергии, и их придётся переработать.

Различные стадии процесса переработки батарей 

В батарее, в зависимости от типа, очень много дорогих и редких металлов: литий, медь, никель, кобальт, магний и др. Для их извлечения, процесс переработки в целом можно разделить на разборку батарей, и различные методы извлечения элементов: механический (прямой), гидрометаллургический и пирометаллургический методы.

Процесс механического извлечения в настоящее время сосредоточен на катоде батареи, поскольку он содержит большинство редких материалов. Аккумулятор измельчается, а материалы разделяются посредством механических методов. Помимо того, что этот способ нетоксичен и потребляет мало энергии, прямая переработка сохраняет кристаллическую структуру катода, что позволяет использовать его в новой батарее с небольшой дополнительной обработкой. У этого типа переработки есть свои недостатки и перерабатывается только лишь  30-40 % материала батареи.

После механической обработки полученный материал очищается с помощью гидрометаллургии, пирометаллургии или их комбинации. 

Гидрометаллургия включает выщелачивание ценных элементов из твердого материала и их последующее осаждение путем модификации химического состава фазы растворителя. 

Пирометаллургия использует операции при повышенных температурах, при которых активируются окислительно-восстановительные реакции для плавления и очистки ценных металлов.  

Два последних метода очень ресурсоёмки (= дороги). 

Используя все три подхода, в теории можно переработать батареи на 100%. Если кому интересно, все детали переработки очень подробно расписаны здесь.

Утилизация литий-ионных аккумуляторов сегодня

Но это была теория, как же у нас с практикой? 

На сегодня, первый этап, разборка батарей довольно хорошо налажен. Батареи разбираются вручную и отправляются в специальные хранилища. 

В Норвегии, например, этим занимается компания Batteriretur AS. В будущем компания собирается автоматизировать эту работу, ну а пока количество батарей ещё небольшое и всё делается вручную.

После разборки батарей следующим этапом процесса переработки является извлечение составляющих элементов. В Норвегии нет таких технологий на настоящий момент, поэтому все батареи отправляют на фабрики во Европу и Азию. В Европе такие батареи часто попадают на перерабатывающие предприятия во Франции, Бельгии или Германии. Батареи сжигаются, а медь, кобальт и никель из батарей перерабатываются. К сожалению, в этом процессе сгорания литий полностью теряется. Следовательно, необходим новый метод, в котором также извлекается весь литий.

Одна из компаний, специализирующиеся на переработке аккумуляторов для электромобилей, это французская SNAM. Там работают над проектом Phenix Batteries. Цель — производить новые батареи на 80% из переработанных деталей. Строительство завода, на котором это будет происходить, уже началось.

В Норвегии все исследования в этом направлении объединены в проект LIBRES. Бюджет LIBRES составляет около 20 миллионов норвежских крон на 4 года. В проекте группа из Норвежского университета науки и техники NTNU  работает над разработкой процесса 100%-го извлечения лития, никеля и кобальта из аккумуляторов с помощью гидрометаллургии. Они планируют запустить пилотную линию в 2024 году и полномасштабно начать работать с 2027 года. В проекте также участвуют шведы. 

Аналогичные исследование ведутся в Германии, США и других странах. 

Тесла и Маск

Тесла производит большинство электромобилей в мире. Как у Теслы с переработкой? Пока также. Тесла использует сторонние компании для этого, но грозится начать перерабатывать сама 100%. Но пока это только заявление.

Как мы видим, на сегодняшний день положение довольно-таки печально. Все технологии будут готовы только через несколько лет. Ну а пока, бОльшая часть аккумуляторов глупо закапывается в землю или сжигается. 

А вы что думаете об этом?

Вот ещё мои записи про электрокары:

Мой опыт поездки на электромобиле Ниссан Лиф по Норвегии:

Часть 1. Осло — Мои по побережью

Часть 2. Мои — Осло через горы

и ещё про электрокары в Норвегии:

Электромобили более экологичные?

Как Европа заставляет автопроизводителей переходить на электричество

Любимая и ненавистная Тесла

Секрет успеха электрокаров

У Маска в Норвегии дела плохи

Оставить комментарий

Популярные посты:

cassius

Инструменты для строительства спортивных объектов

norg_norg

СССР​* - экстремистская организация, запрещенная в России

gvenvivar

ТЕРРАСНОЕ

catherine_catty

Подкрепление для поста Da Phuc - 3

fonzeppelin

Сказ о субмаринах XXI серии: репост с разрешения автора

foto_history

Москва подземная

toomth

Газпром мечты сбываются

kwakin_misha

Чем лучше кормить кота: "кошачьей" едой или "со стола"?!

el_tolstyh

Решили атаковать по другим направлениям

• Ранее
• Архив