Kaip bus su pilnai išsikrovusiomis elektromobilių baterijomis?

Iki 2030 metų Europos keliuose gali jau būti 30 mln. elektromobilių. Kaip bus su pilnai išsikrovusiomis elektromobilių baterijoms ir jų perdirbimu?

Automobilių pramonei pasukus elektrifikacijos keliu elektromobilių baterijos po pakartotinio jų panaudojimo kitiems tikslams, pavyzdžiui, energijos kaupimui, ir po visiško jų išsikrovimo turės keliauti į perdirbimą. Nors vidaus degimo varikliais varomų automobilių švino rūgšties baterijos yra plačiai perdirbamos, to paties kol kas negalima pasakyti apie ličio jonų baterijas, naudojamas elektromobiliuose. Ir tai kelia nerimo ženklų.

Elektromobilių baterijos yra kur kas didesnės ir sunkesnės nei akumuliatoriai įprastuose automobiliuose. Jas sudaro keli šimtai atskirų ličio jonų elementų, kuriuos visus reikia išmontuoti. Be to, juose yra pavojingų medžiagų, o netinkamai išardžius baterijų elementai gali netgi sprogti.

„Šiuo metu pasauliniu mastu labai sunku gauti išsamius duomenis apie tai, kokia procentinė dalis ličio jonų baterijų yra perdirbama, tačiau visi nurodo, kad tai sudaro apie 5 %“, – naujienų agentūrai BBC komentavo Paulas Andersonas iš Birmingemo universiteto. – Kai kuriose pasaulio vietose ši dalis sudaro žymiai mažiau.“

Pernai gruodį Europos Komisija pasiūlė, kad elektromobilių gamintojai būtų atsakingi už tai, kad pasibaigus baterijų gyvenimo ciklui būtų surenkamos visos baterijos.

„Naujausiuose Europos Sąjungos (ES) siūlymuose numatoma, kad visos pramoninės, automobilių arba elektra varomų transporto priemonių baterijos turėtų būti surenkamos ir perdirbamos. Siekiama, kad tokiu būdu būtų pasiektas aukštas antrinių medžiagų išgavimo lygis ir visų pirma vertingų žaliavų, kaip kobalto, ličio, nikelio ir švino“, – sako Gamintojų ir importuotojų asociacijos vadovė Asta Pakštaitė-Marcinkienė.

ES taip pat siekia, kad nuo 2027 metų pramoninėse ir elektromobilių baterijose su vidine saugykla turėtų būti nurodytas jose esantis perdirbto kobalto, švino, ličio ir nikelio kiekis. Nuo 2030 -ųjų šiose baterijose turės būti minimalus perdirbtų medžiagų kiekis – atitinkamai 12 proc. kobalto, 85 proc. švino, 4 proc. ličio ir 4 proc. nikelio, o nuo 2035 metų šis kiekis dar labiau padidėtų (20 proc. kobalto, 10 proc. ličio ir 12 proc. nikelio).

„Baterijų paklausa sparčiai didėja ir ypač dėl elektra varomo transporto. Pagal ES prognozes iki 2030 metų baterijų paklausa kartu su buityje naudojamomis nešiojamosiomis baterijomis ir akumuliatoriais išaugs 14 kartų. Toks baterijų paklausos augimas visame pasaulyje atitinkamai padidins žaliavų paklausą, todėl Europos Žaliąjį kursą įgyvendinanti ES siekia kuo labiau sumažinti baterijų poveikį aplinkai ir sutaupyti kuo daugiau žaliavų“, – teigia Aplinkos apsaugos instituto vadovas Alfredas Skinulis.

Pirmieji gamintojų žingsniai

Japonijos automobilių gamintojas „Nissan“ jau naudoja pakartotinai senas elektromobilio „Leaf“ baterijas. Vokietijos „Volkswagen“ neseniai atidarė savo pirmąją baterijų perdirbimo gamyklą Vokietijoje ir bandomojo etapo metu planuoja perdirbti iki 3 600 baterijų sistemų per metus – tai prilygsta 1 500 tonų.

Prieš perdirbant baterijas „Volkswagen“ ekspertai išanalizuos, ar elektromobilio baterijai dar galima suteikti antrą gyvenimą jas panaudojant mobiliose energijos kaupimo sistemose, tokiose kaip lanksti greito įkrovimo stotelė ar mobilus įkrovimo robotas. Perdirbimo metu pirmiausia bus telkiamas dėmesys į tokių metalų kaip kobaltas, nikelis, litis ir manganas bei mineralo grafitas išgavimą. Išardytos baterijų sistemų dalys, tokios kaip aliuminis, varis ir plastikas irgi pateks į perdirbimą.

„Iš tyrimų mes žinome, kad perdirbtų baterijų žaliavos yra tokios pat efektyvios kaip naujos, – yra sakęs „Volkswagen“ Techninės plėtros ir e-mobilumo verslo padalinio vadovas Markas Mioleris. – Atsižvelgiant į tai, kad baterijų ir atitinkamų žaliavų paklausa smarkiai padidės, galime tinkamai panaudoti kiekvieną perdirbtų medžiagų gramą.”

Zalcgiterio gamykla nori ilguoju periodu perdirbti  90 % elektromobilio baterijos.

Tuo tarpu „Renault“ dabar perdirba visas savo elektromobilių baterijas, tačiau jų šiuo metu yra tik pora šimtų per metus. Baterijas perdirba  konsorciumas, kuriame yra ir Prancūzijos atliekų tvarkymo įmonė „Veolia“ bei Belgijos chemijos bendrovė „Solvay“.

„Mes siekiame padengti 25 proc. perdirbimo rinkos. Norime išlaikyti tokį aprėpties lygį, ir, žinoma, tai neabejotinai tenkintų „Renault“ poreikius“, – BBC komentavo „Renault” viceprezidentas, atsakingas už strateginį aplinkosaugos planavimą.

Pasak jo, šis projektas skirtas perdirbti ne tik „Renault“, bet ir visas baterijas ir taip pat į jį įtraukti gamybos atliekas iš baterijų gamyklų.

Efektyvaus perdirbimo svarba

Būdų, kaip optimizuoti elektrinio transporto baterijų perdirbimą ir padaryti jį kuo racionalesnį ir efektyvesnį, ieško Didžiosios Britanijos Faradėjaus instituto mokslininkai.

Instituto tyrėjų teigimu, šiuo metu perdirbimo proceso metu didžioji baterijos medžiagos dalis yra sumažinta iki vadinamosios juodosios masės – ličio, mangano, kobalto ir nikelio mišinio, kuriam apdoroti reikia papildomai daug energijos reikalaujančio proceso, kad būtų galima išgauti medžiagas tinkama naudojimui forma.

Rankiniu būdu išardžius baterijos kuro elementus galima efektyviau išgauti daugiau šių medžiagų, tačiau kyla problemų.

„Kai kuriose rinkose, tokiose kaip Kinija, sveikatos ir saugos bei aplinkosaugos reguliavimas yra daug atsainesnis, o darbo sąlygos nebūtų priimtinos Vakarų šalių kontekste“, – komentuoja Faradėjaus instituto mokslinis bendradarbis Gavinas Harperis.

Be to, rankų darbas kainuoja daugiau, todėl, anot jo, reikėtų rinktis automatizuotą baterijų apdorojimą ir robotus.

Instituto mokslininkai taip pat pabrėžia, kad eksploatuoti netinkamų elektromobilių baterijų perdirbimas svarbus ir dėl to, kad Europos gamintojai užsitikrintų strategiškai svarbių medžiagų baterijų gamybai tiekimą.