Vėliau šiais metais Kanados įmonėLi ciklaspradės statyti 175 mln. JAV dolerių vertės gamyklą Ročesteryje, Niujorke, remiantis tuo, kas anksčiau buvo Eastman Kodak kompleksas. Kai bus baigta, tai bus didžiausia ličio jonų baterijų perdirbimo gamykla Šiaurės Amerikoje.
Gamyklos galia sieks 25 metrines kilotonas žaliavos, išgaunant 95 procentus ar daugiau kobalto, nikelio, ličio ir kitų vertingų elementų per bendrovės nulinių nuotekų ir nulinės emisijos procesą. „Būsime vienas didžiausių vietinių nikelio ir ličio šaltinių, taip pat vienintelis kobalto šaltinis Jungtinėse Valstijose“, – sakoma.Ajay Kochhar, Li-Cycle įkūrėjas ir generalinis direktorius.
2016 m. pabaigoje įkurta įmonė yra klestinčios pramonės dalis, kurios tikslas – užkirsti kelią dešimčių tūkstančių tonų ličio jonų akumuliatorių patekimui į sąvartynus. Iš 180 000 metrinių tonų ličio jonų akumuliatorių, kuriuos 2019 m. galima perdirbti visame pasaulyje, tik šiek tiek daugiau nei pusė buvo perdirbta. Didėjant ličio jonų akumuliatorių gamybai, didėja susidomėjimas perdirbimu.
Anot Londone įsikūrusioŽiedinė energijos saugyklaLičio jonų baterijų perdirbimo rinką sekanti konsultacinė įmonė visame pasaulyje perdirba ličio jonų baterijas arba planuoja tai padaryti artimiausiu metu. Pramonė sutelkta Kinijoje ir Pietų Korėjoje, kur taip pat gaminama didžioji dalis baterijų, tačiau Šiaurės Amerikoje ir Europoje yra kelios dešimtys perdirbimo įmonių. Be Li-Cycle, tame sąraše yra StokholmeNorthvolt, kuri kartu su Norvegijos stato elektromobilių baterijų perdirbimo gamykląHydro, ir Tesla alum J.B. Straubel’sRaudonmedžio medžiagos, kuri turi platesnę elektronikos atliekų perdirbimo sritį. [Žr. šoninę juostą „14 ličio jonų baterijų perdirbimo projektų, kuriuos reikia žiūrėti“.]
Šie startuoliai siekia automatizuoti, supaprastinti ir išvalyti daug darbo reikalaujantį, neefektyvų ir nešvarų procesą. Tradiciškai baterijų perdirbimas apima jų deginimą, kad būtų atgaunama dalis metalų, arba baterijos sumalamos ir gauta „juodoji masė“ apdorojama tirpikliais.
Baterijų perdirbimas turi būti ne tik švaresnis – jis taip pat turi būti patikimai pelningas, sakoJeffas Spangenbergeris, direktoriusReCell centrasJAV energetikos departamento remiamas baterijų perdirbimo mokslinių tyrimų bendradarbiavimas. „Perdirbti baterijas yra geriau nei išgaunant naujas medžiagas ir išmetus baterijas“, – sako Spangenbergeris. „Tačiau perdirbimo įmonėms sunku gauti pelno. Turime tai padaryti ekonomiškai efektyviu, kad žmonės būtų paskatinti susigrąžinti baterijas.
Li ciklas veiks pagal „stipinų ir stebulių“ modelį, o stipinai tvarkys preliminarų senų baterijų ir baterijų laužo apdorojimą, o juodoji masė pateks į centre esantį stebulę, kad būtų galima galutinai perdirbti į baterijas tinkamas medžiagas. Pirmasis bendrovės stipinas yra Kingstone, Ontarijo valstijoje, netoli Toronto, kur yra Li-Cycle būstinė; antrasis stipinas ką tik atidarytas Ročesteryje, kur 2022 m. planuojama atidaryti būsimą centrą.
„Li-Cycle“ inžinieriai nuolat tobulino tradicinį hidrometalurginį perdirbimą, sako Kochharas. Pavyzdžiui, užuot išardę EV baterijų bloką į elementus ir juos iškraunę, jie padalija pakuotę į didesnius modulius ir apdoroja juos neiškraunant.
Kalbant apie akumuliatoriaus chemiją, Li-Cycle yra agnostikas. Pagrindinės nikelio mangano kobalto oksido baterijos yra taip pat lengvai perdirbamos, kaip ir ličio geležies fosfato pagrindu pagamintos baterijos. „Pramonėje nėra vienodumo“, - pažymi Kochharas. "Mes nežinome tikslios baterijų chemijos ir mums nereikia žinoti."
Kiek baterijų reikės perdirbti? Pristatymuose Kochharas kalba apie išeikvotų ličio jonų baterijų „ateinantį cunamį“. Tikimasi, kad pasauliniai elektromobilių pardavimai išaugs nuo 1,7 mln. 2020 m. iki 26 mln. 2030 m., todėl nesunku įsivaizduoti, kad netrukus pasipildys išeikvotos baterijos.
Tačiau ličio jonų baterijos tarnauja ilgai, sakoJo Erikas Melinas, Circular Energy Storage direktorius. „Trisdešimt procentų naudotų EV iš JAV rinkos dabar yra Rusijoje, Ukrainoje ir Jordanijoje, o akumuliatorius buvo tos kelionės keleivis“, – sako Melinas. EV baterijas taip pat galima panaudoti kaipstacionari saugykla. „Šie [naudoti] produktai vis dar turi daug vertės“, - sako jis.
Melinas apskaičiavo, kad 2030 metais Jungtinės Valstijos turės apie 80 metrinių kilotonų ličio jonų baterijų, kurios bus perdirbtos, o Europa turės 132 metrines kilotonas. „Kiekviena [perdirbimo] įmonė įkuria tūkstančius tonų talpos gamyklą, bet jūs negalite perdirbti daugiau medžiagų, nei turite“, – pažymi jis.
„ReCell's Spangenberger“ sutinka, kad poreikis padidinti baterijų perdirbimo pajėgumus kurį laiką nekels. Štai kodėl jo grupės tyrimai yra orientuoti į ilgalaikius projektus, įskaitant tiesioginį katodų perdirbimą. Tradicinis perdirbimas suskaido katodą į metalo druską, o perdirbti druską atgal į katodus yra brangu. „ReCell“ šiais metais planuoja parodyti ekonomišką katodinių miltelių perdirbimo metodą, tačiau praeis dar penkeri metai, kol šie procesai bus paruošti naudoti dideliu kiekiu.
Net jei baterijų cunamis dar neatėjo, Kochharas sako, kad buitinės elektronikos ir elektromobilių gamintojai dabar domisi Li-Cycle paslaugomis. „Dažnai jie verčia savo tiekėjus dirbti su mumis, o tai mums buvo puiku ir tikrai įdomu pamatyti“, – sako Kochharas.
„Tyrėjai, užsiimantys perdirbimu, yra labai aistringi tam, ką daro – tai didelis techninis iššūkis ir jie nori tai išsiaiškinti, nes tai yra teisingas dalykas“, – sako Spangenbergeris. „Tačiau taip pat reikia užsidirbti pinigų, ir tai yra patrauklumas“.
