Neskôr v tomto roku kanadská firmaLi-Cyclezačne s výstavbou závodu v hodnote 175 miliónov USD v Rochestri v štáte New York na mieste, ktoré bývalo komplexom Eastman Kodak. Po dokončení to bude najväčší závod na recykláciu lítium-iónových batérií v Severnej Amerike.
Závod bude mať eventuálne kapacitu 25 metrických kiloton vstupného materiálu, pričom bude regenerovať 95 percent alebo viac kobaltu, niklu, lítia a ďalších cenných prvkov prostredníctvom procesu spoločnosti s nulovou odpadovou vodou a nulovými emisiami. "Budeme jedným z najväčších domácich zdrojov niklu a lítia, ako aj jediným zdrojom kobaltu v Spojených štátoch," hovoríAjay Kochhar, spoluzakladateľ a generálny riaditeľ spoločnosti Li-Cycle.
Spoločnosť bola založená koncom roka 2016 a je súčasťou prosperujúceho odvetvia zameraného na zabránenie tomu, aby sa na skládky dostali desiatky tisíc ton lítium-iónových batérií. Zo 180 000 metrických ton lítium-iónových batérií dostupných na recykláciu na celom svete v roku 2019 bola recyklovaná len niečo vyše polovica. S rastúcou výrobou lítium-iónových batérií stúpa aj záujem o recykláciu.
Podľa so sídlom v LondýneKruhové skladovanie energie, poradenská spoločnosť, ktorá sleduje trh s recykláciou lítium-iónových batérií, približne sto spoločností na celom svete recykluje lítium-iónové batérie alebo tak plánuje urobiť čoskoro. Priemysel je sústredený v Číne a Južnej Kórei, kde sa vyrába aj prevažná väčšina batérií, no v Severnej Amerike a Európe existuje niekoľko desiatok recyklačných startupov. Okrem Li-Cycle tento zoznam zahŕňa aj spoločnosť so sídlom v ŠtokholmeNorthvolt, ktorá spoločne s Nórskom buduje závod na recykláciu elektrických batériíHydroa kamenca Tesla J. B. Straubel'sMateriály zo sekvoja, ktorá má širší záber recyklácie elektronického odpadu. [Pozri bočný panel „14 projektov recyklácie lítium-iónových batérií, ktoré si môžete pozrieť.“]
Cieľom týchto startupov je automatizovať, zefektívniť a vyčistiť to, čo bolo pracovne náročné, neefektívne a špinavé. Tradične recyklácia batérií zahŕňa buď ich spálenie, aby sa získali späť niektoré kovy, alebo ich rozdrvenie a ošetrenie výslednej „čiernej hmoty“ rozpúšťadlami.
Recyklácia batérií nemusí byť len čistejšia, ale musí byť aj spoľahlivo zisková, hovoríJeff Spangenberger, riaditeľ spoločnostiReCell Center, výskumná spolupráca v oblasti recyklácie batérií podporovaná Ministerstvom energetiky USA. „Recyklácia batérií je lepšia, ako keby sme ťažili nové materiály a batérie vyhodili,“ hovorí Spangenberger. „Ale recyklačné spoločnosti majú problémy so ziskom. Musíme to zefektívniť z hľadiska nákladov, aby ľudia mali motiváciu vrátiť svoje batérie späť.“
Li-Cycle bude fungovať na modeli „spoke and hub“, pričom lúče sa budú starať o predbežné spracovanie starých batérií a šrotu batérií a čierna hmota sa dostane do centrálne umiestneného rozbočovača na konečné spracovanie na materiály batériovej kvality. Prvý hovorca spoločnosti je v Kingstone, Ontario, neďaleko Toronta, kde má Li-Cycle ústredie; druhý lúč práve otvorili v Rochestri, kde sa budúce centrum plánuje otvoriť v roku 2022.
Inžinieri Li-Cycle iteratívne vylepšili tradičnú hydrometalurgickú recykláciu, hovorí Kochhar. Napríklad namiesto toho, aby sa akumulátor EV rozoberal na články a vybíjal, rozdeľujú sa na väčšie moduly a spracovávajú ich bez vybíjania.
Pokiaľ ide o chémiu batérií, Li-Cycle je agnostický. Bežné batérie s oxidom nikelnatým a kobaltom sa recyklujú rovnako ľahko ako batérie na báze fosforečnanu lítno-železitého. "V tomto odvetví neexistuje žiadna uniformita," poznamenáva Kochhar. "Nepoznáme presné chemické zloženie batérií a ani to vedieť nepotrebujeme."
Koľko batérií bude potrebné recyklovať? V prezentáciách Kochhar hovorí o „prichádzajúcom cunami“ vybitých lítium-iónových batérií. Keďže sa očakáva, že celosvetový predaj elektrických vozidiel vzrastie z 1,7 milióna v roku 2020 na 26 miliónov v roku 2030, je ľahké si predstaviť, že čoskoro budeme zaplavení vybitými batériami.
Lítium-iónové batérie však majú dlhú životnosť, hovoríJeho Eric Melin, riaditeľ spoločnosti Circular Energy Storage. „Tridsať percent použitých elektrických vozidiel z amerického trhu je teraz v Rusku, na Ukrajine a v Jordánsku a batéria prišla ako cestujúci na tejto ceste,“ hovorí Melin. Batérie EV môžu byť tiež použité akostacionárne skladovanie. „Tieto [použité] produkty majú stále veľkú hodnotu,“ hovorí.
Melin odhaduje, že Spojené štáty budú mať v roku 2030 asi 80 metrických kiloton lítium-iónových batérií na recykláciu, zatiaľ čo Európa bude mať 132 metrických kiloton. „Každá [recyklačná] spoločnosť zakladá závod s tisíckami ton kapacity, ale nemôžete recyklovať viac materiálu, ako máte,“ poznamenáva.
Spangenberger zo spoločnosti ReCell súhlasí s tým, že potreba zvýšenej kapacity na recykláciu batérií nebude ešte chvíľu tlačiť. Preto sa výskum jeho skupiny zameriava na dlhodobejšie projekty vrátane priamej recyklácie katód. Tradičná recyklácia rozkladá katódu na kovovú soľ a pretvorenie soli späť na katódy je nákladné. ReCell plánuje tento rok demonštrovať nákladovo efektívnu metódu recyklácie katódových práškov, ale bude trvať ďalších päť rokov, kým budú tieto procesy pripravené na použitie vo veľkom objeme.
Aj keď cunami batérie ešte nedorazilo, Kochhar hovorí, že výrobcovia spotrebnej elektroniky a elektromobilov sa už teraz zaujímajú o služby Li-Cycle. „Často tlačia na svojich dodávateľov, aby s nami spolupracovali, čo bolo pre nás skvelé a naozaj zaujímavé to vidieť,“ hovorí Kochhar.
„Výskumníci zapojení do recyklácie sú veľmi nadšení pre to, čo robia – je to veľká technická výzva a chcú na to prísť, pretože je to správna vec,“ hovorí Spangenberger. "Ale dajú sa zarobiť aj peniaze, a to je príťažlivosť."
