Veliki porast broja električnih automobila može prouzročiti problem zbrinjavanja baterija
Drugi život baterija
Proizvođači automobila i stručnjaci za otpad zajedno rade na rješavanju problema zbrinjavanja istrošenih litij-ionskih baterija iz električnih automobila
Trendovi zamjene za okoliš štetnih benzinskih i dizel automobila električnim vozilima u posljednje su vrijeme u svijetu dobili snažan zamah. Istovremeno, pobornici zaštite okoliša postavljaju pitanje što napraviti s istrošenim litij-ionskim baterijama?
Vlade Velike Britanije i Francuske u srpnju su se založile za uvođenje zabrane prodaje benzinskih i dizel automobila do 2040. godine, a proizvođač automobila Volvo obećao je da će od 2019. godine prodavati isključivo električna ili hibridna vozila.
Prošle godine je broj električnih automobila u svijetu prešao granicu od 2 milijuna, a Međunarodna agencija za energiju (IEA) procjenjuje da će do 2030. godine njihov broj preći 140 milijuna ukoliko zemlje svijeta snažno ostanu pri ciljevima Pariškog sporazuma o klimatskim promjenama.
„Ubrzan porast broja električnih automobila mogao bi prouzročiti problem od čak 11 milijuna tona istrošenih litij-ionskih baterija koje će trebati reciklirati od sada do 2030. godine“, kaže Ajay Kochhar, direktor kanadskog startupa Li-Cycle za recikliranje baterija.
Zamke recikliranja
Međutim, trenutno se u zemljama EU reciklira manje od 5% litij-ionskih baterija što izravno utječe na zagađenje okoliša. Oštećene baterije prijete otpuštanjem toksičnih plinova, a ekstrakcija njihovih osnovnih sastojaka, kao što su litij i kobalt, između ostalih pogubnih utjecaja na okoliš može dovesti i do zagađenja vode i tla.
Postoje ipak određeni razlozi za optimizam. Nizak postotak recikliranja baterija može se objasniti činjenicom da se kao i većina potrošačke elektronike za sada obično pohranjuju u ladicama ili na odlagalištima.
„To se neće dogoditi s električnim automobilima“, predviđa Marc Grynberg, izvršni direktor belgijskog tehnološkog giganta Umicore. "Proizvođači automobila bit će odgovorni za prikupljanje i recikliranje istrošenih litij-ionskih baterija", kazao je Grynberg. "S obzirom na njihovu veličinu, baterije se ne mogu pohranjivati kod kuće, a njihovo odlaganje na odlagalištima nije opcija."
Propisi Europske unije, koji od proizvođača zahtijevaju i financiranje troškova prikupljanja, obrade i recikliranja svih prikupljenih baterija, već djeluju na tješnje povezivanje proizvođača automobila i prerađivača baterija.
Umicore, koji je u izgradnju pilot postrojenja za recikliranje litij-ionskih baterija u Antwerpenu uložio 25 milijuna eura, sklopio je dogovore s Teslom i Toyotom da metodom taljenja oporablja metale poput kobalta i nikla. Grynberg tvrdi: "Dokazali smo našu sposobnost recikliranja istrošenih baterija iz električnih vozila i spremni smo je prilagoditi potrebama."
Nažalost, problem na taj način ipak nije u potpunosti riješen. Dok komercijalni procesi Umicoreovih taljenja mogu lako oporabiti mnoge metale, to ipak nije moguće s litijem, koji završava u miješanim nusproizvodima. U Umicoru tvrde kako iz nusproizvoda mogu izdvojiti litij, no svaki dodatni proces podiže troškove.
To znači da iako baterije iz električnih vozila mogu biti prebačene u postrojenja za recikliranje, nema sigurnog jamstva da će se litij oporabiti ukoliko taj trošak nije plaćen.
Iz investicijske banke Morgan Stanley priopćeno je u lipnju kako ne predviđaju recikliranje litija tijekom nadolazećeg desetljeća te da postoji rizik od nedovoljne infrastrukture za recikliranje u trenutku kada se potroši sadašnja količina baterija. „Još uvijek postoji potreba za razvojem postupaka recikliranja prema kojima bi se postigao potpuni povrat svih materijala“, kaže Jessica Alsford, voditeljica istraživačkog tima banke za održivi razvoj. „Postoji razlika između sposobnosti da se nešto proizvede i da to ima ekonomskog smisla."
Drugi život baterija
Francisco Carranza, izvršni direktor energetskih servisa u Nissanu, tvrdi da je temeljni problem u tome što se troškovi potpunog recikliranja baterije kreću oko 1 eura po kilogramu, dok vrijednost sirovina koja se mogu oporabiti iznosi svega trećinu tog iznosa.
Nissan se upravo zbog ovog problema visokih troškova udružio s tvrtkom za upravljanje energijom Eaton kako bi svoje baterije iz automobila, umjesto za recikliranje, namijenio za ponovnu uporabu i to za skladištenje energije u kućanstvu. „Trošak recikliranja nas ograničava, a treba biti niži od vrijednosti oporabljivih materijala kako bi ovaj proces mogao funkcionirati“, kaže Carranza.
Nedostatak kapaciteta za recikliranje je prava „tragedija“, kaže Amrit Chandan, kemijski inženjer koji vodi poslovni razvoj tvrtke Aceleron, visoko-tehnološkog britanskog startupa koji želi transformirati životni vijek baterija. „Previše se energije troši na pronalaženje i vađenje sirovina iz tla, a ukoliko ih k tome još ponovno ne upotrebljavamo, mogli bismo dodatno pogoršati naše ekološke probleme“, kaže Chandan.
U Aceleronu, kao i u Nissanu, prevladava mišljenje da je rješenje ponovna uporaba, a ne recikliranje baterija za automobile - za što je ova tvrtka patentirala tehnološki proces. Chandan tvrdi da automobilske baterije i dalje mogu imati do 70% svojeg kapaciteta kada prestanu biti iskoristive za napajanje električnih vozila. Nakon što se jednom ponovno testiraju i upakiraju postaju idealan proizvod za skladištenje energije u kućanstvima.
Aceleron, koji je magazin Forbes proglasio jednim od 30 najboljih visoko-tehnoloških startupa u Europi, u potrazi je za investitorima koji bi im pomogli u pokretanju novih pilot projekata. „Očekuju se ogromne količine baterija iz električnih automobila, čiji će životni vijek isteći za nekoliko godina, a mi se želimo pozicionirati na tržištu i biti spremni“, rekao je Chandan.
Postoje i alternative
Ranije navedena kanadska tvrtka Li-Cycle pokreće novu tehnologiju recikliranja koja koristi kemijski proces za izdvajanje svih korisnih metala iz baterija. Plan im je izgradnja prvog komercijalnog postrojenja u kojem će se kemijskim procesom godišnje preraditi čak 5.000 tona baterija, no komercijalna primjena ove nove tehnologije tek je u začetku.
Linda Gaines, analitičar transportnog sustava i stručnjak za baterije električnih vozila u Nacionalnom laboratoriju Argonne u SAD-u kaže: „Krajnje je vrijeme za izgradnju tvornica za recikliranje baterija, ali još uvijek ne znamo koliko ćemo imati vrsta baterija. Od velike pomoći bila bi njihova standardizacija, ali na tome tek treba početi raditi.“