배터리 재활용, 혁신과 순환성의 도전

리튬 이온 배터리를 재활용하는 것은 저배출 미래를 위한 변화를 가져올 수 있는 과제입니다.한 미국 회사가 해결책을 찾았습니다.

• 리튬 이온 배터리는 저배출 미래를 위해 매우 중요합니다.원자재(리튬, 코발트, 니켈, 구리) 수요도 크게 늘어날 것으로 예상된다.
• Ascend Elements는 보다 효율적인 양극재를 제조업체에 재판매하여 배터리 금속을 재활용하는 미국 회사입니다.
• 분해의 어려움과 낮은 수거 및 재활용률 사이에서 유럽의 배터리 폐기물 관리는 여전히 미해결 문제입니다.

'라는 개념을 중심으로 한 대화에서 에너지 전환 적어도 한 번은 언급되는 것을 듣지 않는 것은 불가능합니다.그만큼 리튬 이온 배터리, 다음에 사용됨전차 그리고 그것 에너지 저장, 세계 경제의 탈탄소화에 필수적입니다.그러나 배터리를 구성하는 금속(소위 원자재)의 양이 증가하는 수요를 감당하기에 충분한지 의문이 제기됩니다.2050년까지 순배출 제로 시나리오에서는 그렇습니다. 존중 리튬 수요는 2,000% 증가할 것이다.그 코발트 약 600%, 니켈은 300%, 구리는 거의 200% 성장할 것입니다.

또한 때문에 우크라이나 전쟁, 이들 금속의 가격은 상당한 급등을 경험하고 있습니다.하나로 중국 전기차 시장 장악한 유럽·미국, 솔루션 집중해야 배터리 회수 및 재활용 그리고 그것을 구성하는 재료.한편으로는 순환적 접근 방식(에코디자인)을 사용하여 설계하는 것이 점점 더 중요해지고 있지만, 다른 한편으로는 혁신으로 많은 문제를 해결할 수도 있습니다.

중요한 원자재의 혁신적인 업사이클링

미국 회사는 경쟁사처럼 배터리의 양극 성분(시간이 지남에 따라 성능이 저하됨) 전체를 재활용하는 대신 요소를 승천 금속을 공급망에서 다시 순환시켜 회수하는 업사이클링 프로세스를 개발했습니다.그만큼 음극재 재생성된 다음 그들은 온다 "맞춤형"으로 판매됨 따라서 배터리 제조업체는 필요에 따라 니켈, 코발트, 망간의 농도를 다르게 요구할 수 있습니다.

실제로 특허를 받은 혁신적인 프로세스는 다음과 같습니다. 수력 음극, 다 쓴 배터리를 파괴하여 폐기물을 검은 모래로 만듭니다.플라스틱 조각, 알루미늄, 구리 등 모든 불순물을 제거한 후 니켈, 코발트, 리튬을 얻습니다.배터리의 음극을 구성하는 금속입니다.

Ascend Elements의 CEO인 Michael O'Kronley는 언론에 “우리는 리튬 이온 배터리에서 금속을 회수하여 제조업체에 매우 유용한 원자재로 전환합니다.”라고 말했습니다.“기존 배터리를 생산하는 데 필요한 채굴을 상쇄함으로써 우리는 배터리 비용을 줄일 수 있습니다. 탄소 발자국.이는 복잡한 과정이므로 완벽해지는 데 수십 년이 걸렸습니다."

하는 것 외에 업사이클링, 이 기술에는 또 다른 장점이 있습니다.두번째 출판된 연구 과학 저널 Joule에서는 Ascend Elements의 재활용 금속으로 만든 배터리가 기존 배터리보다 수명이 50% 더 길고 충전 속도도 더 빠르다고 밝혔습니다.특히 전력 용량이 88% 증가합니다.

유럽의 배터리 재활용의 어려움

서로 다른 배터리가 있고 설계가 잘못되어 재활용성이 좋지 않은 경우 어떻게 해야 합니까?이 중요한 문제를 해결하기 위해 유럽의회 하아 제안 기존 규정을 대체하는 새로운 규정 지침 2006/66/EC. 2024년까지 가전제품, 스마트폰, 이동수단 배터리를 모두 순환화하는 것이 목표다.제안서에는 “소비자와 독립 운영자가 쉽고 안전하게 스스로 제거할 수 있도록 설계해야 합니다.”라고 적혀 있습니다.

문제는 현실이다.유럽에서는 매년 더 많은 양이 생성됩니다. 190만톤 현재 수명이 다해도 회수할 수 없도록 설계되지 않은 폐 배터리:따라서 장비에서 꺼내어 분해하는 것도 어렵습니다.그러나 Ascend Elements의 "파괴적인" 방법과 달리, 연구는 부품의 자동 분해에 더 중점을 두고 있습니다.현재 이 작업은 실험실에서 손으로 수행됩니다.따라서 이 방법을 확장 가능하게 만드는 것은 여전히 ​​복잡한 과제로 남아 있습니다.

한 사람에 따르면 공부하다 Eurobat에서는 차량용 납축전지(99%)가 가장 높은 수거 및 재활용률을 달성했습니다.하지만 회수율은 낮다. 휴대용 배터리:2018년에만 48% 유럽에서 판매되는 제품 중 재활용을 위해 수집된 제품이 있으며 이로 인해 귀중한 자원이 대량으로 손실됩니다.나에 따르면 데이터 유럽연합 집행위원회에 따르면 재활용은 경제적으로 더 가치 있는 것으로 간주되는 코발트, 니켈, 구리의 회수에 더 중점을 두고 있으며, 코발트와 니켈의 경우 95%, 구리의 경우 80%의 효율로 추정됩니다.그러나 배터리 생산에 사용되는 회수 금속의 양은 여전히 ​​매우 적습니다.EU에서 사용되는 알루미늄 12%, 코발트 22%, 망간 8%, 니켈 16%만이 실제로 업사이클링 회로에 투입됩니다.

배터리 재활용, 특히 리튬 이온 배터리는 끊임없이 진화하는 세계입니다.그만큼'혁신 그리고 순환적 접근 이미 기후 변화의 주역인 원자재가 기후에 미치는 영향을 완화할 수 있습니다. 에너지 전환.