Жизнен кръговрат на акумулаторната батерия
Като ключов елемент от електрическата мобилност, акумулаторната батерия формира най-голям дял от стойността, но и поставя автомобилните производители пред най-големите предизвикателства. Емисиите на CO2 в процеса на добив на суровините и при производството на батериите са най-големият единичен фактор за повишаване на въглеродния отпечатък на електромобила. Енергоемкото производство на акумулаторните батерии и по-специално на литиево-йонните батерии, води до т.нар. "климатичен баласт", който електрическите превозни средства трябва да носят със себе си вследствие на високите разходи и усилия за тяхното производство. Затова отговорното отношение към употребяваните батерии ще играе решаваща роля за екологичния баланс на бъдещите електромобили.
Много от суровините, вложени в акумулаторните батерии могат да се използват повторно чрез рециклиране.
Затова в своята стратегия за устойчивост Volkswagen си постави за цел ускореното развитие на индустриализирани методи за рециклиране на ценните суровини. Процесите в тази насока включват затворен цикъл (Closed Loop) за лития, никела, мангана и кобалта, както и степен на рециклиране над 90% при материали като алуминий, мед и пластмаси. В съответствие със заложените цели, още преди повече от десет години Volkswagen започна разработката на екологично устойчиви форми на рециклиране на материалите за акумулаторни батерии. Очаква се в бъдеще човечеството да посреща своите нужди от съхранение на енергия предимно по два начина. На първо място чрез продължаване на употребата на използваните, но изправни електромобилни батерии в своеобразен "втори живот" като гъвкави бързозарядни станции например. И на второ чрез директен процес на рециклиране на съдържащите се в акумулаторните батерии суровини.
Рециклиране на суровини в съоръженията на Volkswagen в Залцгитер
В началото на 2021 година в завода в Залцгитер беше открито първото пилотно съоръжение, насочено към по-нататъшното развитие на иновативния процес за рециклиране на Volkswagen. То дава възможност за над 90% възстановяване и вторична употреба на ценните суровини. Друга особеност на съоръжението е фактът, че в него се рециклират само електромобилни акумулаторни батерии, които вече не могат да се използват за други цели. Тъй като броят на електромобилите по пътищата все още е свавнително малък на фона на моделите с двигатели с вътрешно горене, а както капацитетът (респ. автономния пробег), така и експлоатационният живот на акумулаторните батерии при електромобилите непрекъснато се увеличават, по-големи количества батерии за рециклиране се очакват едва след няколко години. Поради тази причина, заводът в Залцгитер е проектиран с първоначален капацитет за рециклиране на до 3600 акумулаторни системи годишно.
Процесът на рециклиране
1
Особеното при този иновативен процес е, че намаляващото емисиите на CO2 рециклиране не включва фаза на претопяване в доменна пещ, която изисква огромни количества енергия. В първата стъпка от процеса употребяваните акумулаторни батерии се проверяват, подлагат се на дълбок разряд и се демонтират.
2
След това отделните части се смилат в шредер на гранули, които след това се изсушават. Освен алуминия, медта и пластмасите, от тях впоследствие се извлича и много ценния черен прах, познат като "black mass". Именно в него се съдържат ключовите за акумулаторните батерии суровини литий, никел, манган и кобалт, както и графит.
3
Последната стъпка е сепарацията на отделните елементи, която се извършва от специализирани партньорски компании. При нея прахът се обработва с добавяне на вода и различни химически реагенти, за да се филтрират и обработят отделните суровини. Като резултат от целия процес, необходимите за производството на акумулаторни батерии количества първични суровини могат да бъдат намалени значително чрез замяната им с рециклирани материали.
Икономиии чрез вторична употреба
Чрез предимствата на инсталацията в завода в Залцгитер се създава екологично по-устойчив кръговрат на суровините и материалите и се покрива цялата верига на формиране на стойността в производството на акумулаторни клетки - от добива на суровините до производството и рециклирането. Това означава, че Volkswagen вече е в състояние да използва основни компоненти и материали от употрябявани акумулаторни клетки в производството на нови акумулаторни батерии. Изследванията показват, че рециклираните суровини са също толкова качествени и ефективни, колкото и новодобитите. С влагането на рециклирани материали и електроенергия от възобновяеми източници в производството на акумулаторна батерия с капацитет 62 кВтч могат да бъдат спестени над един тон емисии на CO2. Затова заводът за рециклиране на акумулаторни батерии в Залцгитер е голяма стъпка в посока на CO2 неутралната мобилност и има съществен принос за опазването на природните ресурси и околната среда.
Volkswagen поощрява изследователскта дейност
Областта на рециклирането на суровини все още крие голям потенциал, поради което Volkswagen поощрява изследователскта дейност в тази насока начело на специализиран в областта консорциум: Ръководената от Volkswagen научноизследователска програма цели създаването и усъвършенстването на технологии за "затваряне" на катодните метали, електролита и графита в акумулаторните батерии с високо напрежение в постоянен цикличен кръговрат (Closed Loop). За целта произведените от веднъж рециклирани материали акумулаторни клетки се подлагат на повторно рециклиране като доказателство, че многократните фази на рециклиране нямат влияние върху качеството на ценните метали и другите суровини.
По-конкретно, иновативните подходи и развойни методи включват специфични, икономически оптимизирани процеси на разреждане и на до голяма степен автоматизиран демонтаж на употребяваните акумулаторни батерии до ниво клетка и електрод.
Крайният продукт на процеса на рециклиране на употребяваните батерии на електромобилите са чисти и висококачествени вторични материали.
Те могат да се използват без ограничения и по този начин да покрият част от суровинното търсене, спестявайки средства и осигурявайки стратегически важни суровини, които в дългосрочен план да намалят зависимостта на Европа от други региони на света.
