По-късно тази година канадската фирмаLi-цикълще започне изграждането на завод на стойност 175 милиона щатски долара в Рочестър, Ню Йорк, на базата на това, което е било комплексът Eastman Kodak. Когато бъде завършен, той ще бъде най-големият завод за рециклиране на литиево-йонни батерии в Северна Америка.
Заводът ще има евентуален капацитет от 25 метрични килотона вложен материал, възстановявайки 95 процента или повече от кобалт, никел, литий и други ценни елементи чрез процеса на компанията с нулеви отпадъчни води и нулеви емисии. „Ще бъдем един от най-големите вътрешни източници на никел и литий, както и единственият източник на кобалт в Съединените щати“, казваАджай Кочхар, съосновател и главен изпълнителен директор на Li-Cycle.
Основана в края на 2016 г., компанията е част от процъфтяваща индустрия, фокусирана върху предотвратяването на навлизането на десетки хиляди тонове литиево-йонни батерии в сметищата. От 180 000 метрични тона литиево-йонни батерии, налични за рециклиране в световен мащаб през 2019 г., малко над половината са били рециклирани. Тъй като производството на литиево-йонни батерии нараства, нараства и интересът към рециклирането.
Според базираната в ЛондонКръгово съхранение на енергия, консултантска компания, която проследява пазара за рециклиране на литиево-йонни батерии, около сто компании по целия свят рециклират литиево-йонни батерии или планират да го направят скоро. Индустрията е съсредоточена в Китай и Южна Корея, където също се произвеждат по-голямата част от батериите, но има няколко десетки стартиращи компании за рециклиране в Северна Америка и Европа. В допълнение към Li-Cycle този списък включва базираната в СтокхолмНортволт, която съвместно изгражда завод за рециклиране на EV-батерии с НорвегияХидро, и Tesla alum J.B. Straubel'sМатериали от секвоя, който има по-широк обхват на рециклиране на електронни отпадъци. [Вижте страничната лента, „14 проекта за рециклиране на литиево-йонни батерии, които да гледате.“]
Тези стартиращи компании имат за цел да автоматизират, рационализират и изчистят това, което е било трудоемък, неефективен и мръсен процес. Традиционно рециклирането на батерии включва или изгарянето им, за да се възстановят някои от металите, или смилането на батериите и третирането на получената „черна маса“ с разтворители.
Рециклирането на батерии не само трябва да бъде по-чисто - то също така трябва да бъде надеждно печелившо, казваДжеф Спангенбергер, директор наReCell център, изследователско сътрудничество за рециклиране на батерии, подкрепено от Министерството на енергетиката на САЩ. „Рециклирането на батерии е по-добро, отколкото ако добиваме нови материали и изхвърляме батериите“, казва Спангенбергер. „Но компаниите за рециклиране имат проблеми с печалбата. Трябва да го направим рентабилно, така че хората да имат стимул да върнат батериите си.“
Li-цикъл ще работи на модел „спици и главина“, като спиците ще обработват предварителната обработка на стари батерии и отпадъци от батерии, а черната маса ще се подава в централно разположен хъб за окончателна обработка в материали за батерии. Първата спица на компанията е в Кингстън, Онтарио, близо до Торонто, където е седалището на Li-Cycle; втора спица току-що отвори врати в Рочестър, където бъдещият център е планиран да отвори врати през 2022 г.
Инженерите на Li-Cycle итеративно подобряват традиционното хидрометалургично рециклиране, казва Кочхар. Например, вместо да разглобяват EV батериен пакет на клетки и да ги разреждат, те разделят пакета на по-големи модули и ги обработват без разреждане.
Що се отнася до химията на батериите, Li-Cycle е агностик. Основните никел-манганово-кобалтови оксидни батерии се рециклират също толкова лесно, колкото и тези, базирани на литиево-железен фосфат. „Няма еднаквост в индустрията“, отбелязва Кочхар. „Не знаем точната химия на батериите и не е нужно да знаем.“
Колко батерии ще трябва да бъдат рециклирани? В презентациите Кочхар говори за „входящо цунами“ от изразходвани литиево-йонни батерии. С глобалните продажби на електромобили, които се очаква да се покачат от 1,7 милиона през 2020 г. на 26 милиона през 2030 г., лесно е да си представим, че скоро ще бъдем залети с изразходени батерии.
Но литиево-йонните батерии имат дълъг живот, казватНеговият Ерик Мелин, директор на Circular Energy Storage. „Тридесет процента от използваните електромобили от американския пазар сега са в Русия, Украйна и Йордания, а батерията дойде като пътник по време на това пътуване“, казва Мелин. EV батериите също могат да бъдат преназначени катостационарно съхранение. „Все още има много стойност в тези [използвани] продукти“, казва той.
Мелин изчислява, че Съединените щати ще разполагат с около 80 метрични килотона литиево-йонни батерии за рециклиране през 2030 г., докато Европа ще има 132 метрични килотона. „Всяка [рециклираща] компания създава завод с хиляди тонове капацитет, но не можете да рециклирате повече материал, отколкото имате“, отбелязва той.
Spangenberger от ReCell е съгласен, че нуждата от увеличен капацитет за рециклиране на батерии няма да бъде належаща за известно време. Ето защо изследванията на неговата група са фокусирани върху по-дългосрочни проекти, включително директно рециклиране на катоди. Традиционното рециклиране разгражда катода до метална сол, а преобразуването на солта обратно в катоди е скъпо. ReCell планира да демонстрира рентабилен метод за рециклиране на катодни прахове тази година, но ще минат още пет години, преди тези процеси да бъдат готови за масово приложение.
Дори ако цунамито на батериите все още не е пристигнало, Кочхар казва, че производителите на потребителска електроника и електромобили сега се интересуват от услугите на Li-Cycle. „Често те настояват доставчиците си да работят с нас, което беше чудесно за нас и наистина интересно да се види“, казва Кочхар.
„Изследователите, занимаващи се с рециклирането, са много запалени по отношение на това, което правят – това е голямо техническо предизвикателство и те искат да го разберат, защото това е правилното нещо, което трябва да се направи“, казва Спангенбергер. „Но има и пари за правене и това е привличането.“
