Η Li-Cycle, η Northvolt και η Ganfeng Lithium είναι μεταξύ εκείνων που κατασκευάζουν εργοστάσια ανακύκλωσης, που υποκινούνται από περιβαλλοντικές ανησυχίες και ανησυχίες για την αλυσίδα εφοδιασμού

ΑΠΟ ΦΕΤΟΣ,  η καναδική εταιρεία  Li-Cycle  θα αρχίσει να κατασκευάζει ένα εργοστάσιο 175 εκατομμυρίων δολαρίων στο Ρότσεστερ της Νέας Υόρκης, με βάση το συγκρότημα Eastman Kodak. Όταν ολοκληρωθεί, θα είναι το μεγαλύτερο εργοστάσιο ανακύκλωσης μπαταριών ιόντων λιθίου στη Βόρεια Αμερική.

Το εργοστάσιο θα έχει τελική χωρητικότητα 25 μετρικών κιλοτόνων εισροής υλικού, ανακτώντας το 95 τοις εκατό ή περισσότερο του κοβαλτίου, του νικελίου, του λιθίου και άλλων πολύτιμων στοιχείων μέσω της διαδικασίας μηδενικών λυμάτων και μηδενικών εκπομπών ρύπων της εταιρείας. «Θα είμαστε μία από τις μεγαλύτερες εγχώριες πηγές νικελίου και λιθίου, καθώς και η μοναδική πηγή κοβαλτίου στις Ηνωμένες Πολιτείες», λέει ο  Ajay Kochhar , συνιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της Li-Cycle.

Η εταιρεία, που ιδρύθηκε στα τέλη του 2016, αποτελεί μέρος μιας ακμάζουσας βιομηχανίας που επικεντρώνεται στην αποτροπή της εισόδου δεκάδων χιλιάδων τόνων μπαταριών ιόντων λιθίου σε χώρους υγειονομικής ταφής. Από τους 180.000 μετρικούς τόνους μπαταριών Li-ion που διατίθενται για ανακύκλωση παγκοσμίως το 2019, λίγο περισσότερο από τους μισούς ανακυκλώθηκαν. Καθώς η παραγωγή μπαταριών ιόντων λιθίου αυξάνεται, τόσο αυξάνεται το ενδιαφέρον για την ανακύκλωση.

Σύμφωνα με την Circular Energy Storage με έδρα το Λονδίνο, μια εταιρεία συμβούλων που παρακολουθεί την αγορά ανακύκλωσης μπαταριών ιόντων λιθίου, περίπου εκατό εταιρείες παγκοσμίως ανακυκλώνουν μπαταρίες ιόντων λιθίου ή σχεδιάζουν να το κάνουν σύντομα. Η βιομηχανία είναι συγκεντρωμένη στην Κίνα και τη Νότια Κορέα, όπου κατασκευάζεται επίσης η συντριπτική πλειοψηφία των μπαταριών, αλλά υπάρχουν αρκετές δεκάδες startups ανακύκλωσης στη Βόρεια Αμερική και την Ευρώπη. Εκτός από τη Li-Cycle, αυτή η λίστα περιλαμβάνει τη Northvolt με έδρα τη  Στοκχόλμη , η οποία κατασκευάζει από κοινού ένα εργοστάσιο ανακύκλωσης ηλεκτρικών μπαταριών με τη νορβηγική  Hydro , και την Tesla alum JB Straubel’s  Redwood Materials , η οποία έχει ευρύτερο πεδίο ανακύκλωσης ηλεκτρονικών απορριμμάτων. [Δείτε στο τελος, “14 έργα ανακύκλωσης μπαταριών λιθίου που πρέπει να παρακολουθήσετε.”]

Αυτές οι νεοσύστατες επιχειρήσεις στοχεύουν στην αυτοματοποίηση, τον εξορθολογισμό και τον καθαρισμό εκείνης της εργασίας, που μέχρι σήμετα αποκαλείτο αναποτελεσματική και βρώμικη διαδικασία. Παραδοσιακά, η ανακύκλωση μπαταριών περιλαμβάνει είτε την καύση τους για την ανάκτηση ορισμένων από τα μέταλλα, είτε το τρίψιμο των μπαταριών και την επεξεργασία της προκύπτουσας «μαύρης μάζας» με διαλύτες.

Η ανακύκλωση μπαταριών δεν χρειάζεται μόνο να είναι πιο καθαρή-πρέπει επίσης να είναι αξιόπιστα κερδοφόρα, λέει ο  Jeff Spangenberger , διευθυντής του  ReCell Center , μιας ερευνητικής συνεργασίας ανακύκλωσης μπαταριών που υποστηρίζεται από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ. “Η ανακύκλωση μπαταριών είναι καλύτερη από την εξόρυξη νέων υλικών και την απόρριψη των μπαταριών”, λέει ο Spangenberger. «Αλλά οι εταιρείες ανακύκλωσης έχουν πρόβλημα να αποκομίσουν κέρδη. Πρέπει να το κάνουμε οικονομικά αποδοτικό, έτσι ώστε οι άνθρωποι να έχουν κίνητρο να φέρουν τις μπαταρίες τους πίσω ».

Οι εργαζόμενοι ταξινομούν μπαταρίες ιόντων λιθίου στις εγκαταστάσεις ανακύκλωσης της Li-Cycle κοντά στο Τορόντο.  ΦΩΤΟ: LI-CYCLE

Η Li-Cycle θα λειτουργεί  σε ακτινωτό μοντέλο «συγκέντρωσης και διανομέα», με την συγκέντρωση να χειρίζεται την προκαταρκτική επεξεργασία παλιών μπαταριών και τα θραύσματα μπαταρίας και τη μαύρη μάζα να τροφοδοτείται σε κεντρικό διανομέα για τελική επεξεργασία σε υλικά μπαταρίας. Η πρώτη ακτίνα της εταιρείας είναι κοντά στο Τορόντο, όπου η Li-Cycle έχει την έδρα της. μια δεύτερη ακτίνα μόλις άνοιξε στο Ρότσεστερ, όπου ο μελλοντικός κόμβος έχει προγραμματιστεί να ανοίξει το 2022.

Οι μηχανικοί του Li-Cycle βελτίωσαν επαναληπτικά την παραδοσιακή υδρομεταλλουργική ανακύκλωση, λέει ο Kochhar. Για παράδειγμα, αντί να αποσυναρμολογούν μια μπαταρία EV σε κυψέλες και να τις αποφορτίζουν, διαχωρίζουν τη συσκευασία σε μεγαλύτερες μονάδες και τις επεξεργάζονται χωρίς να αποφορτίζονται.

Όταν πρόκειται για χημικές μπαταρίες, για τη Li-Cycle αυτό είναι αδιάφορο. Οι κύριες μπαταρίες οξειδίου του κοβαλτίου νικελίου μαγγανίου ανακυκλώνονται εξίσου εύκολα με αυτές που βασίζονται σε φωσφορικό σίδηρο λιθίου. «Δεν υπάρχει ομοιομορφία στον κλάδο», σημειώνει ο Kochhar. «Δεν γνωρίζουμε την ακριβή χημεία των μπαταριών και δεν χρειάζεται να γνωρίζουμε».

Πόσες μπαταρίες χρειάζονται για ανακύκλωση; Στις παρουσιάσεις, ο Kochhar αναφέρεται σε ένα «εισερχόμενο τσουνάμι» εξαντλημένων μπαταριών ιόντων λιθίου. Καθώς οι παγκόσμιες πωλήσεις ηλεκτρικών οχημάτων αναμένεται να αυξηθούν από 1,7 εκατομμύρια το 2020 σε 26 εκατομμύρια το 2030, είναι εύκολο να φανταστούμε ότι σύντομα θα γεμίσουμε μπαταρίες.

Αλλά οι μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής, λέει ο  Hans Eric Melin , διευθυντής της Circular Energy Storage. “Τριάντα τοις εκατό των μεταχειρισμένων ηλεκτρικών οχημάτων από την αγορά των ΗΠΑ βρίσκονται τώρα στη Ρωσία, την Ουκρανία και την Ιορδανία και η μπαταρία πήγε ως επιβάτης σε αυτό το ταξίδι”, λέει ο Melin. Οι μπαταρίες των EV μπορούν επίσης να επαναχρησιμοποιηθούν ως  σταθερή αποθήκευση . «Υπάρχει ακόμη μεγάλη αξία σε αυτά τα [μεταχειρισμένα] προϊόντα», λέει.

Ο Melin εκτιμά ότι οι Ηνωμένες Πολιτείες θα έχουν περίπου 80 μετρικούς κιλοτόνους μπαταριών ιόντων λιθίου για ανακύκλωση το 2030, ενώ η Ευρώπη θα έχει 132 μετρικούς κιλοτόνους. «Κάθε εταιρεία [ανακύκλωσης] δημιουργεί ένα εργοστάσιο με χιλιάδες τόνους χωρητικότητας, αλλά δεν μπορείτε να ανακυκλώσετε περισσότερο υλικό από αυτό που έχετε», σημειώνει.

Materials that can be recovered from a lithium-ion battery include various metals and plastics. PHOTO: RECELL

Ο Spangenberger της ReCell συμφωνεί ότι η ανάγκη για αυξημένη ικανότητα ανακύκλωσης μπαταριών δεν θα είναι πιεστική για λίγο. Γι’ αυτό η έρευνα της ομάδας του επικεντρώνεται σε μακροπρόθεσμα έργα, συμπεριλαμβανομένης της άμεσης ανακύκλωσης καθόδου. Η παραδοσιακή ανακύκλωση διασπά την κάθοδο σε μεταλλικό άλας και η αναμόρφωση του άλατος πίσω σε κάθοδο, είναι δαπανηρή. Η ReCell σχεδιάζει να επιδείξει μια οικονομικά αποδοτική μέθοδο για την ανακύκλωση σκόνης καθόδου φέτος, αλλά θα περάσουν άλλα πέντε χρόνια μέχρι να είναι έτοιμες αυτές οι διεργασίες για εφαρμογή μεγάλου όγκου.

Ακόμα κι αν το τσουνάμι της μπαταρίας δεν έχει φτάσει ακόμα, ο Kochhar λέει ότι οι καταναλωτές ηλεκτρονικών ειδών και κατασκευαστών ηλεκτρικών οχημάτων ενδιαφέρονται για τις υπηρεσίες της Li-Cycle τώρα. «Συχνά, πιέζουν τους προμηθευτές τους να συνεργαστούν μαζί μας, κάτι που θα ήταν υπέροχο για εμάς και πραγματικά ενδιαφέρον να το δούμε», λέει ο Kochhar.

«Οι ερευνητές που ασχολούνται με την ανακύκλωση είναι πολύ παθιασμένοι με αυτό που κάνουν – είναι μια μεγάλη τεχνική πρόκληση και θέλουν να το καταλάβουν καλά, γιατί έτσι είναι το σωστό», λέει ο Spangenberger. «Αλλά υπάρχουν και χρήματα που πρέπει να βγουν, και αυτό είναι ο μαγνήτης».

14 έργα ανακύκλωσης μπαταριών Li-ion που πρέπει να παρακολουθήσετε

American Battery Technology :  Ως μέρος της δουλειας αυτής της εταιρείας στην ορυχείων, την εξόρυξη και την ανακύκλωση λιθίου και άλλων υλικών μπαταριών, σχεδιάζει να ανοίξει ένα εργοστάσιο ανακύκλωσης μπαταριών-μετάλλων στο Incline Village, Nev., με τελική χωρητικότητα 20.000 μετρικών τόνων παλιά υλικά και μπαταρίες στο τέλος του κύκλου ζωής τους ανά έτος.

Battery Resourcers : Αυτή η startup στο Worcester της Μασαχουσέτης, μια spin-off του Worcester Polytechnic Institute, επικεντρώνεται στην κατασκευή νέων σκονών καθόδου για μπαταρίες ιόντων λιθίου από μεταβιομηχανικά σκραπ.

Brunp Recycling Technology Co .: Θυγατρική της κορυφαίας εταιρείας κατασκευής μπαταριών Li-ion CATL, η Brunp είναι η μεγαλύτερη εταιρεία ανακύκλωσης αυτών των μπαταριών στην Ασία (και επομένως στον κόσμο). Το νέο εργοστάσιό της στην επαρχία Χουνάν της Κίνας φέρεται να μπορεί να ανακυκλώσει 100.000 μετρικούς τόνους σκραπ μπαταριών ιόντων λιθίου ετησίως.

Ganfeng Lithium : Η κινεζική εταιρεία κατασκευής μπαταριών Li-ion σχεδιάζει να κατασκευάσει ένα εργοστάσιο ανακύκλωσης μπαταριών στο Μεξικό, για να πουλά ορυκτά σε κατασκευαστές και προμηθευτές ηλεκτρικών οχημάτων, συμπεριλαμβανομένης της Tesla και της LG Chem της Νότιας Κορέας.

Green Li-ion : Η startup της Σιγκαπούρης θα ανοίξει το δεύτερο εργοστάσιο ανακύκλωσης στις αρχές του 2021, το οποίο επικεντρώνεται στην ανακύκλωση καθόδων μπαταριών Li-ion που είναι «99,9 τοις εκατό καθαρές».

Li-Cycle :  Αργότερα φέτος, η καναδική εταιρεία θα ξεκινήσει την κατασκευή ενός εργοστασίου ανακύκλωσης 175 εκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ στο Ρότσεστερ της Νέας Υόρκης. Όταν τελειώσει, θα είναι η μεγαλύτερη εγκατάσταση ανάκτησης πόρων ιόντων λιθίου της Βόρειας Αμερικής.

North volt :  Αυτή η σουηδική startup μπαταριών, που ιδρύθηκε από πρώην στελέχη της Tesla το 2016, έχει ήδη ένα πειραματικό εργοστάσιο ανακύκλωσης σε λειτουργία και, με την εταιρεία αλουμινίου Hydro, σχεδιάζει να ανοίξει ένα εργοστάσιο ανακύκλωσης 8.000 μετρικών τόνων ετησίως στη Νορβηγία αυτό έτος.

Primobius :  Αυτή η κοινοπραξία τηςNeometals της Αυστραλίας  και του γερμανικού ομίλου SMS θα επιδείξει την αποκλειστική μέθοδο ανακύκλωσης της Neometal με σχέδια να επεκταθεί εμπορικά στην Ευρώπη.

ReCell Center:  Χρηματοδοτήθηκε μέσω τριετούς επιχορήγησης 15 εκατομμυρίων δολαρίων από το Γραφείο Τεχνολογιών Οχημάτων του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ, αυτό το ερευνητικό κέντρο επικεντρώνεται σε μακροπρόθεσμες μεθόδους όπως η άμεση ανακύκλωση καθόδου.

Redwood Materials: Η  startup Carson, Nev., που ιδρύθηκε το 2017 από τον πρώην CTO της Tesla, JB Straubel, έχει αναγνωρισθεί ως προμηθευτής πρώτων υλών και θα ανακυκλώνει τα ηλεκτρονικά απόβλητα γενικά. Είναι μεταξύ των πέντε αρχικών παραληπτών από το Climate Pledge Fund της Amazon, ύψους 2 δισεκατομμυρίων δολαρίων.

ReLIB : Συγκρίσιμη με το Κέντρο ReCell των ΗΠΑ, αυτή η συνεργασία Ε&Α που βασίζεται στο Ινστιτούτο Faraday στο Μπέρμιγχαμ της Αγγλίας, επικεντρώνεται στη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της ανακύκλωσης μπαταριών EV στο Ηνωμένο Βασίλειο.

SMCC Recycling : Κοινοπραξία της SungEel HiTech Co. της Νότιας Κορέας, ενός ανακυκλωτή μπαταριών, και της Metallica Commodities Corp., η εταιρεία σχεδιάζει να ανοίξει ένα «φιλικό προς το περιβάλλον» εργοστάσιο ανακύκλωσης ιόντων λιθίου 5.000 μετρικών τόνων στο Endicott της Νέας Υόρκης

Tesla:  Τα τελευταία δύο χρόνια, ο Elon Musk άφησε να εννοηθεί ότι ο κατασκευαστής EV θα ανακυκλώσει τις δικές του μπαταρίες. Τώρα φέρεται να έχει αρχίσει να το κάνει στην Κίνα, όπου η φάση 2 του Gigafactory της Σαγκάης ολοκληρώνεται.

Umicore : Κορυφαία εταιρεία ανακύκλωσης υλικών με 11.000 υπαλλήλους παγκοσμίως, η Umicore έχει επικεντρωθεί από το 2017 στην «καθαρή κινητικότητα», συμπεριλαμβανομένης της ανακύκλωσης όλων των εξαρτημάτων των ηλεκτρικών οχημάτων. Το εργοστάσιό της στο Χόμποκεν, στο Βέλγιο, μπορεί να χειριστεί 7.000 μετρικούς τόνους μπαταριών ιόντων λιθίου ετησίως.