name | autoweek.cz

Druhý život pro cenné materiály

Druhý život pro cenné materiály

14.03.2023 | Vladimír Rybecký | Aktuality

Magazín Automobile Produktion analyzuje: recyklace akumulátorů zatím není připravena pro sériovou výrobu. Dělí ji od toho ještě několik let.

Čas běží: první velký nárůst odpadu z akumulátorů z elektromobilů lze očekávat zhruba za deset let. Výrobci se musí zamyslet, jak se na něj připravit. Možnost recyklace ve velkém měřítku není jednoduchá.

 

S postupujícím rozvojem elektromobility se pod sedadly elektromobilů objevuje stále víc nezodpovězených otázek. Čím víc elektricky poháněných vozidel je na silnicích, tím víc lithio-ionových akumulátorů je potřeba. A spolu s tím je potřeba stále víc surovin - a také řešení toho, co se stane s použitými akumulátory. Odpovědí na oba problémy je recyklace. Z pohledu výzkumu však dokonalý proces vhodný pro sériovou výrobu zatím neexistuje.

 

Berlínský Öko-Institut odhaduje množství akumulátorů, které se každoročně použijí v elektromobilech, na 100 000 tun. Za deset let to bude milion tun. V porovnání s tím zní recyklační plány velkých výrobců automobilů velmi skromně. Volkswagen už dva roky testuje procesy v Salzgitteru a chce tam docílit roční recyklační kapacitu 1500 tun. Mercedes-Benz se specialistou na recyklaci akumulátorů Primobius staví továrnu v Kuppenheimu v Bádensku-Württembersku s kapacitou 2500 tun společně.

 

Recyklace akumulátorů začne v roce 2030

Akumulátory, které jsou v současné době instalovány v autech, se budou ještě nějakou dobu používat. Větší návratnost automobilky očekávají až na konci dekády. Akumulátory by navíc měly nejprve dostat druhý život, například jako stacionární úložiště energie. Dokud akumulátory ze sériových vozidel definitivně nedosáhnou hranici své životnosti, recyklují se zejména akumulátory z testovacích vozidel a prototypů. A své kapacity pomalu zvyšují i ​​recyklační společnosti mimo automobilový průmysl.

 

Ale stále zde existují překážky. „V současné době jsou akumulátory navrhovány různě, jen ne s ohledem na to, aby byly šetrné k recyklaci,“ kritizuje situaci fyzik Kai Peter Birke, který zkoumá recyklaci akumulátorů na Univerzitě ve Stuttgartu a ve Fraunhoferově institutu pro výrobní inženýrství a automatizaci. Prvním krokem při recyklaci je rozebrání článků na jednotlivé části. Podle Birkeho to ale není tak jednoduché, protože například spoje článků jsou pevně svařeny.

 

Recyklace vyžaduje standardizaci

Struktura článků se liší v závislosti na výrobci. Nedostatečná standardizace brání demontáži vhodné pro sériovou produkci. Velkým problémem do budoucna bude takový proces automatizovat.

 

Ve druhém kroku recyklace existují různé způsoby, jak získat cenné suroviny z jednotlivých částí akumulátoru. Procesy lze zhruba rozdělit do dvou kategorií: na jedné straně tzv. pyrometalurgické procesy, při nichž se látky taví za vysokých teplot, a na druhé straně hydrometalurgické procesy, při kterých se látky rozpouštějí ve vodných roztocích přidáním chemikálií.

 

Mercedes a Primobius spoléhají na hydrometalurgii. Výhodou je dosažení vysoké míry recyklace bez emisí CO2. Ekolog Jürgen Sutter z Öko-Institutu v tomto postupu také vidí nižší energetickou náročnost než při tavení.

 

Recyklace musí být efektivnější a udržitelnější

Jsou tu ale i nevýhody, na něž se průmysl zdráhá poukázat. Systémy používají organická rozpouštědla, která by se neměla uvolňovat do životního prostředí. Mohlo by se také stát, že vznikne žíravá kyselina fluorovodíková. „Přinejmenším hydrometalurgický proces provázejí velké komplikace,“ říká Sutter. Podle mluvčího společnosti Primobius ale kyselina fluorovodíková v recyklačním závodě Mercedesu nepředstavuje kvůli specifickému použitému chemickému procesu problém.

 

Suroviny, které lze recyklací získat, jsou především měď, hliník, nikl, kobalt a případně lithium. Typické míry recyklace se podle Suttera liší podle materiálu. V případě niklu a kobaltu se pohybují mezi 90 a 95 %. Výzkumník v oblasti energetiky Birke ale zdůrazňuje, že tak vysoká míra recyklace je dosud možná pouze v laboratorních podmínkách. Pro sériovou výrobu ji odhaduje opatrně: „Možná se blížíme k 50 až 60 %.“

 

Recyklační kvóty jsou také tématem nového nařízení EU o akumulátorech, o jehož návrhu se právě diskutuje. Chce stanovit minimální kvóty pro určité materiály. Navíc zákonná povinnost zpětně odebírat akumulátory vytváří tlak na výrobce automobilů. Bez ohledu na kvóty je pro odborníka na životní prostředí Suttera hlavní věcí, že k recyklaci vůbec dochází, protože získat nové suroviny těžbou ze země je velmi drahé: „Je pravdou, že každá recyklace výrazně zlepšuje ekologickou bilanci akumulátoru.“