Перспективы утилизации, переработки и вторичного использования литий-ионных аккумуляторов
По данным Bloomberg, к 2040 году две трети мировых продаж легковых автомобилей будет приходиться на электрокары. По мере их растущей популярности растет и спрос на литий-ионные аккумуляторы. А с ними, при всех преимуществах, возникает серьезная проблема — сложность утилизации и переработки для вторичного использования.
На обычном заводе по переработке аккумуляторов части батарей измельчаются в порошок, затем этот порошок либо плавится (пирометаллургия), либо растворяется в кислоте (гидрометаллургия). Но литиевые батареи состоят из множества разных частей, которые могут взорваться, если их не разобрать с должной степенью осторожности. А чтобы использовать отдельные детали разобранной батареи повторно, тоже придется немало постараться. В результате получается трудозатратный и дорогой процесс — переработка старых литиевых батарей обходится дороже, чем добыча лития для производства новых. Поэтому сегодня во всем мире перерабатываются только около 5% литиевых аккумуляторов, а это означает, что большинство из них просто выбрасываются.
Профессор Ширли Менг из Калифорнийского университета в Сан-Диего работает над совершенствованием более эффективных методов переработки литиевый аккумуляторов. Он подчеркивает, что к батареям нельзя относиться как к одноразовым изделиям — нужен замкнутый круговой цикл, потому что литий, кобальт и никель требуют больших усилий для добычи и переработки.
Металлы — наиболее ценные части батареи, поэтому именно на них химики сосредотачиваются в первую очередь при разборке литиевой батареи. Но разборка литиевых аккумуляторов в настоящее время осуществляется преимущественно вручную в лабораторных условиях, что долго, дорого и трудозатратно. Эндрю Эбботт из Института Фарадея в Великобритании исследует перспективы роботизированной разборки литиевых батарей в рамках проекта ReLib.
Команда Эбботта уже нашла способ добиться прямой переработки анода и катода с помощью ультразвукового зонда, «подобного тому, как стоматолог использует ультразвук для чистки зубов». Таким образом можно обрабатывать в 100 раз больше материала, чем с помощью обычного гидрометаллургического метода, а также менее чем за половину стоимости создания новой батареи из первичного материала. Эбботт считает, что этот процесс можно масштабировать.
«У нас есть демонстрационная установка. Мы надеемся, что в ближайшие 18 месяцев сможем продемонстрировать полностью автоматизированный процесс уже в рамках производственного предприятия», — заверяет Эбботт.
src
По данным Bloomberg, к 2040 году две трети мировых продаж легковых автомобилей будет приходиться на электрокары. По мере их растущей популярности растет и спрос на литий-ионные аккумуляторы. А с ними, при всех преимуществах, возникает серьезная проблема — сложность утилизации и переработки для вторичного использования.
На обычном заводе по переработке аккумуляторов части батарей измельчаются в порошок, затем этот порошок либо плавится (пирометаллургия), либо растворяется в кислоте (гидрометаллургия). Но литиевые батареи состоят из множества разных частей, которые могут взорваться, если их не разобрать с должной степенью осторожности. А чтобы использовать отдельные детали разобранной батареи повторно, тоже придется немало постараться. В результате получается трудозатратный и дорогой процесс — переработка старых литиевых батарей обходится дороже, чем добыча лития для производства новых. Поэтому сегодня во всем мире перерабатываются только около 5% литиевых аккумуляторов, а это означает, что большинство из них просто выбрасываются.
Профессор Ширли Менг из Калифорнийского университета в Сан-Диего работает над совершенствованием более эффективных методов переработки литиевый аккумуляторов. Он подчеркивает, что к батареям нельзя относиться как к одноразовым изделиям — нужен замкнутый круговой цикл, потому что литий, кобальт и никель требуют больших усилий для добычи и переработки.
Металлы — наиболее ценные части батареи, поэтому именно на них химики сосредотачиваются в первую очередь при разборке литиевой батареи. Но разборка литиевых аккумуляторов в настоящее время осуществляется преимущественно вручную в лабораторных условиях, что долго, дорого и трудозатратно. Эндрю Эбботт из Института Фарадея в Великобритании исследует перспективы роботизированной разборки литиевых батарей в рамках проекта ReLib.
Команда Эбботта уже нашла способ добиться прямой переработки анода и катода с помощью ультразвукового зонда, «подобного тому, как стоматолог использует ультразвук для чистки зубов». Таким образом можно обрабатывать в 100 раз больше материала, чем с помощью обычного гидрометаллургического метода, а также менее чем за половину стоимости создания новой батареи из первичного материала. Эбботт считает, что этот процесс можно масштабировать.
«У нас есть демонстрационная установка. Мы надеемся, что в ближайшие 18 месяцев сможем продемонстрировать полностью автоматизированный процесс уже в рамках производственного предприятия», — заверяет Эбботт.
src