Η παγκόσμια προσπάθεια να εξηλεκτριστούν οι μεταφορές με σκοπό την προστασία του περιβάλλοντος καθώς και η επίλυση του θέματος της αποθήκευσης της υπερβάλλουσας ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές, φέρνει στο προσκήνιο μια μεγάλη πρόκληση. Η πρόκληση αφορά στη διαχείριση των μπαταριών ιόντων λιθίου που φτάνουν στο τέλος του κύκλου ζωής τους και έχει να κάνει με το πως θα μπορούσαν να ανακυκλωθούν αποτελεσματικά.
Αν και οι πιέσεις για την επιβράδυνση της μετάβασης στην ηλεκτροκίνηση δεν μειώνονται, η διαδικασία είναι ήδη σε εξέλιξη. Το Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο ενέκρινε την απαγόρευση της πώλησης νέων αυτοκινήτων με κινητήρες εσωτερικής καύσης από το 2030 στις αρχές Ιουνίου του 2022. Το ίδιο έπραξε από το Μάρτιο και ο όμιλος Stellantis, ο οποίος κατασκευάζει δεκατρείς παγκόσμιες μάρκες οχημάτων (μεταξύ των οποίων Peugeot, Fiat, Opel, Jeep, Chrysler, Alfa Romeo και Maserati).
Αργότερα, ακολούθησε η Audi, η οποία θέλει να τερματίσει την πώληση αυτοκινήτων με κινητήρες εσωτερικής καύσης παγκοσμίως, ήδη από το 2033. Πιο πρόσφατα, η General Motors ανακοίνωσε επίσης το ίδιο σχέδιο με προθεσμία το 2035. Το BloombergNEF εκτιμά ότι έως το 2040, τα δύο τρίτα όλων των επιβατικών οχημάτων που θα πωλούνται παγκοσμίως, θα είναι ηλεκτρικά.
Ωστόσο, υπάρχει μία «παγίδα». Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου, οι οποίες είναι η πιο διαδεδομένη πηγή ενέργειας στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, είναι πολύ δύσκολο να ανακυκλωθούν. Η παραδοσιακή διαδικασία που χρησιμοποιείται για τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος, όπου τα μέρη συνθλίβονται και λιώνουν ή διαλύονται σε οξύ, δε λειτουργεί για τις μπαταρίες λιθίου, οι οποίες αποτελούνται από πολλά διαφορετικά μέρη, με αποτέλεσμα μόνο το 5% εξ αυτών να ανακυκλώνεται επί του παρόντος παγκοσμίως. Πρόβλημα είναι και η αποσυναρμολόγησή τους, η οποία εξακολουθεί να γίνεται σχεδόν αποκλειστικά στο χέρι. Σημαντικό είναι επίσης το γεγονός ότι οι μπαταρίες πρέπει να αντικατασταθούν, σύμφωνα με τους κανόνες των κατασκευαστών αυτοκινήτων, όταν η υπολειπόμενη χωρητικότητά τους πέσει στο 80%.
Ως εκ τούτου, αρκετοί κατασκευαστές αυτοκινήτων και διάφορα επιστημονικά εργαστήρια και εταιρείες τεχνολογίας σε όλο τον κόσμο εργάζονται επί του παρόντος, όχι μόνο σε νέες μεθόδους ανακύκλωσης μπαταριών, αλλά αναζητούν τεχνολογίες για την αποσυναρμολόγηση τους και τη δυνατότητα περαιτέρω χρήσης μετά το τέλος της ωφέλιμης ζωής τους σε ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο.
Ανάμεσα στους πρωτοπόρους της ανακύκλωσης μπαταριών λιθίου είναι η καναδική εταιρεία Li-Cycle, η οποία έχει αναπτύξει μια μοναδική τεχνολογία, χάρη στην οποία μπορεί να ανακτήσει στοιχεία από χρησιμοποιημένα κελιά μπαταριών, η ανακύκλωση των οποίων δεν ήταν δυνατή μέχρι τώρα. Η μέθοδος είναι ένας συνδυασμός μιας ειδικής διαδικασίας αποσυναρμολόγησης και μιας επακόλουθης υδρομεταλλουργικής κατεργασίας, το αποτέλεσμα των οποίων είναι ο διαχωρισμός έως και 95% του αρχικού υλικού σε μια μορφή που επιτρέπει την περαιτέρω χρήση του.
Με βάση αυτή την τεχνολογία, δημιουργήθηκε μια κοινοπραξία, τα άλλα μέλη της οποίας, εκτός από τη Li-Cycle, είναι ο νοτιοκορεάτης γίγαντας μπαταριών LG Energy Solution και η αμερικανική εταιρεία αυτοκινήτων General Motors. Η κοινοπραξία σχεδιάζει να κατασκευάσει εργοστάσια ανακύκλωσης στην επαρχία Chungcheong στην Κορέα και στην πόλη Wroclaw στην Πολωνία.
Μια άλλη νοτιοκορεατική εταιρεία, η SK Group, ξεκίνησε πρόσφατα τη δοκιμαστική λειτουργία ενός εργοστασίου ανακύκλωσης μετάλλων από χρησιμοποιημένες μπαταρίες στο Daejeon, την πέμπτη μεγαλύτερη πόλη της Νότιας Κορέας και βιομηχανικό κέντρο. Η εταιρεία έχει επίσης αναπτύξει τη δική της τεχνολογία ανακύκλωσης. Βασίζεται στη χρήση υδροξειδίου του λιθίου και προστατεύεται από 54 πατέντες. Ο όμιλος SK αναμένει να δημιουργήσει έσοδα περίπου 239 εκατομμυρίων USD από αυτή τη δραστηριότητα το 2025.
Η ιαπωνική αυτοκινητοβιομηχανία Nissan, της οποίας το μοντέλο Leaf ήταν ένα από τα πρώτα εμπορικά επιτυχημένα ηλεκτρικά αυτοκίνητα το 2010, άρχισε να χρησιμοποιεί χρησιμοποιημένες μπαταρίες από αυτό το μοντέλο σε αυτοκινούμενα οχήματα που μεταφέρουν εξαρτήματα παραγωγής μεταξύ εργοστασίων. Η χρήση των ίδιων μπαταριών δοκιμάζεται επίσης στην Ιαπωνία σε μονάδες παροχής ρεύματος έκτακτης ανάγκης για σηματοδότηση σε ισόπεδες διαβάσεις. Σε σύγκριση με τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου χρειάζονται μόνο το ένα τρίτο του χρόνου για φόρτιση, είναι πιο ανθεκτικές, επιτρέπουν τηλεχειρισμό και διαρκούν κατά μέσο όρο 10 χρόνια σε σύγκριση με 3 έως 7 χρόνια για μια τυπική μπαταρία.
Η Audi, σε συνεργασία με τον γερμανικό ενεργειακό κολοσσό RWE, δοκιμάζει ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μέσω χρησιμοποιημένων μπαταριών, χωρητικότητας 4,5 MWh, το οποίο αποτελείται από 60 μπαταρίες ιόντων λιθίου που προέρχονται από το ηλεκτρικό μοντέλο Audi e-tron. Η τεχνολογία θα χρησιμεύσει ως μέθοδος προσωρινής αποθήκευσης της ενέργειας που παράγεται από έναν υδροηλεκτρικό σταθμό στη δεξαμενή Hengsteysee κοντά στο Dortmund.
Οι ειδικοί της RWE στοχεύουν να εφαρμόσουν την τεχνογνωσία από αυτό το έργο και σε άλλες περιπτώσεις, μιας και σύμφωνα με την εκτίμησή τους, η αγορά χρησιμοποιημένων μπαταριών ηλεκτρικών οχημάτων, θα φτάσει τις 8 GWh στην Ευρώπη έως το 2030 και έως τις 76 GWh έως το 2035. Αυτό επιβεβαιώνεται από μια μελέτη της SNE Research, σύμφωνα με την οποία ο αριθμός των ηλεκτρικών οχημάτων με μπαταρίες στο τέλος του κύκλου ζωής τους, θα αυξηθεί παγκοσμίως από 540.000 το 2025 σε 46,36 εκατομμύρια το 2040. Η απόρριψη μπαταριών θα αυξηθεί πάνω από 80 φορές την ίδια περίοδο, ενώ η αγορά για ανακυκλωμένες μπαταρίες θα αυξηθεί από 26 GWh ετησίως σε 1.606 GWh.
Φυσικά, η Κίνα δεν υστερεί πολύ, έχοντας τη μεγαλύτερη αγορά ηλεκτρικών αυτοκινήτων στον κόσμο. Η κοινοπραξία HY Clean Metal της POSCO θέλει να ολοκληρώσει την κατασκευή μιας γραμμής παραγωγής ανακύκλωσης μπαταριών 94 εκατομμυρίων δολαρίων αργότερα αυτό το έτος και η CATL, ο μεγαλύτερος κατασεκυαστής μπαταριών στην Κίνα και στον κόσμο, ανακοίνωσε ότι θα δαπανήσει σχεδόν 5 δισεκατομμύρια δολάρια για την κατασκευή μονάδας ανακύκλωσης μπαταριών στην επαρχία Hubei. Για την κατασκευή της μονάδας, η CATL θα συνεργαστεί με τον Γερμανό κατασκευαστή ανταλλακτικών αυτοκινήτων ZF Group και την εταιρεία BASF.
Η αγορά αποβλήτων μπαταριών αναπτύσσεται επίσης στις ΗΠΑ. Εκτός από το εργοστάσιο στην Κορέα, οι προαναφερθείσες εταιρείες Li-Cycle και LG Energy Solutions ξεκίνησαν επίσης την κατασκευή ενός εργοστασίου ανακύκλωσης αξίας περίπου 175 εκατομμυρίων δολαρίων στο Rochester της Νέας Υόρκης. Έχει προγραμματιστεί να ανοίξει το επόμενο έτος και θα είναι το μεγαλύτερο εργοστάσιο του είδους του στη Βόρεια Αμερική. Η κατασκευή μιας γραμμής ανακύκλωσης μπαταριών σχεδιάζεται επίσης από την Redwood Materials, μια εταιρεία που ιδρύθηκε από τον συνιδρυτή της Tesla, JB Straubel. Η Ford και η Volvo θα συμμετάσχουν στην επένδυση με περίπου 1 δισ. δολάρια.
Ορισμένες εταιρείες στην Δημοκρατία της Τσεχίας προσπαθούν επίσης να δώσουν μία δεύτερη ευκαιρία στις μπαταρίες ιόντων λιθίου που δεν μπορούν πλέον να χρησιμοποιηθούν σε ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Η εταιρεία αυτοκινήτων Škoda δοκιμάζει τη χρήση μεταχειρισμένων μπαταριών ως μέσο αποθήκευσης για το πλεόνασμα ενέργειας από την παραγωγή φωτοβολταϊκών πάρκων.
Η εταιρεία Nano Power, της οποίας οι μέτοχοι περιλαμβάνουν και την αυτοκινητοβιομηχανία Mladá Boleslav, χρησιμοποιεί με τη σειρά της μπαταρίες στο τέλος του κύκλου ζωής τους για ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας, χωρητικότητας 80 kWh. Το σύστημα αποτελείται από μπαταρίες που αρχικά εξυπηρετούσαν τη λειτουργία ρομπότ AGV στα εργοστάσια της Porsche.
Με πληροφορίες από Li-Cycle.com
