Un borcan de sticla umplut cu pulbere neagra cu granulatie fina, care aluneca de-a lungul peretilor borcanului, lumini stralucitoare cad din fabrica in timp ce rulez borcanul in mana. Eticheta de pe borcan scrie „masa neagra”, ceea ce suna cam rece, chiar misterios. Pulberea din interior contine metale valoroase ale bateriei, cum ar fi litiu, nichel si cobalt, provenite din bateriile EV maruntite. Masa neagra ar putea fi cheia ambitiilor UE privind vehiculele electrice si ar putea sa o ajute sa ajunga din urma cu China, liderul mondial in fabricarea si reciclarea bateriilor pentru vehicule electrice.
Ma aflu la o fabrica de reciclare a bateriilor pentru vehicule electrice condusa de Duesenfeld in Wendeburg din nordul Germaniei, chiar langa Hanovra. Wendeburg este un oras linistit, cu multe case germane tipice cu cherestea, cu gradini in fata, inconjurate de paduri si campuri.
Aici, in acest mic oras german, Duesenfeld cerceteaza cum sa faca reciclarea bateriilor EV profitabila.
Reciclarea – mina de maine
Uniunea Europeana, care pariaza foarte mult pe vehiculele electrice pentru a combate schimbarile climatice, intentioneaza sa construiasca zeci de fabrici masive de baterii EV, asa-numitele gigafabrici, in urmatorul deceniu. Cu toate acestea, blocul este aproape in intregime dependent de importuri pentru materiile prime cheie care sunt folosite pentru fabricarea bateriilor, lasandu-l foarte vulnerabil la socurile lantului de aprovizionare. Reciclarea nu numai ca ar putea ajuta UE sa-si reduca dependenta de materialele importate, ci si sa faca bateriile mai ecologice.
Blocul celor 27 de natiuni stabileste chiar niveluri minime obligatorii de metale reciclate in bateriile noi de vehicule electrice.
Multe companii din Europa, inclusiv producatori de automobile precum Volkswagen si Mercedes-Benz si producatorul suedez de baterii Northvolt, investesc in reciclarea bateriilor, ca parte a eforturilor de a o face viabila din punct de vedere economic.
Mercedes-Benz construieste in prezent o fabrica pilot pentru reciclarea bateriilor EV in Kuppenheim, in sud-vestul Germaniei, care este de asteptat sa fie operationala pana la jumatatea anului 2024.
Jorg Burzer, membru al consiliului de administratie al Mercedes-Benz Group, a declarat pentru DW ca vede procesul de reciclare ca pe o „mina de maine”.
„A avea resursele disponibile, a avea un proces durabil – aceasta este o componenta strategica pentru noi”, a spus el.
Problema este ca procesul este inca prea scump pentru multe companii. Burzer nu a putut spune cand exact procesul lor de reciclare va da roade.
Electricitate ramasa pentru a conduce fabrica
Duesenfeld a sustinut insa ca procesul sau de reciclare este deja profitabil. Julius Schumacher, seful departamentului de inginerie a instalatiilor la Duesenfeld, a demonstrat cum.
Un angajat intr-o salopeta neagra sta in mijlocul cablurilor albastre si rosii. Zona de descarcare este separata de banda bariera galbena si neagra. Bateriile EV sunt periculoase din cauza densitatii lor mari de energie.
Lucratorul conecteaza un cablu dupa altul pentru a descarca profund bateriile de dimensiunea unei serviete.
„Acea electricitate ramasa acopera aproximativ jumatate din costurile cu energie ale fabricii”, a spus Schumacher, un mare avantaj avand in vedere costurile ridicate ale dezasamblarii bateriilor.
Un alt angajat impinge bateriile descarcate pe o linie de productie care duce la un tocator. Maruntirea este de obicei partea dificila. Bateriile EV sunt foarte inflamabile, ceea ce le face dificil de reciclat.
Majoritatea reciclatorilor folosesc una dintre cele doua metode: materialele fie sunt separate printr-un tratament termic, care consuma energie, fie bateriile sunt maruntite, de exemplu, intr-un vid sau azot lichid, care poate produce gaze toxice.
Ambele metode au dezavantajele lor.
Duesenfeld sustine ca a gasit o solutie
Duesenfeld foloseste acesta din urma: maruntirea intr-o atmosfera de azot pentru a preveni aprinderea bateriilor.
Apoi, bateriile sunt uscate la temperaturi scazute in vid. Este in esenta acelasi efect ca pe un munte inalt: apa fierbe la o temperatura sub 100 de grade Celsius (212 de grade Fahrenheit) deoarece presiunea externa este mai mica.
Electrolitul bateriilor, care functioneaza ca conductor in interiorul bateriei, se evapora si este continut. Schumacher arata in jos catre o teava de sticla cu un lichid transparent, electrolitul reciclat, care curgea prin ea.
Cu toate acestea, aceasta metoda ar putea inca produce gaze toxice. Deci, care este diferenta?
Schumacher a spus ca Duesenfeld distruge bateriile la temperaturi extrem de scazute, „si descarcam in profunzime bateriile inainte de a le distruge. Combinatia acestor doua elemente inseamna ca nu pot fi produse gaze toxice”.
El a spus ca procesul de reciclare al companiei este neutru in carbon, ridicand vocea pentru a ineca masinile: „Reducerea emisiilor de CO2 inseamna si reducerea costurilor de productie”.
Duesenfeld a castigat Premiul German pentru Sustenabilitate pentru 2024, care ii onoreaza pe pionierii durabilitatii in economia germana.
Extragerea litiului – „aurul alb”
In fata noastra se afla o sita mare mobila, de dimensiunea unei mese, care separa diferitele materiale de bateriile maruntite: cupru, aluminiu, plastic si pretioasa masa neagra care contine metalele valoroase ale bateriei.
Masa neagra este apoi supusa unui proces chimic numit hidrometalurgie pentru a separa litiu, nichel, mangan si cobalt.
Schumacher imi intinde un borcan mic de sticla umplut cu ceva ce seamana cu zaharul pudra. Este litiu reciclat, un metal pretios de care UE are nevoie pentru a-si indeplini obiectivele privind vehiculele electrice.
China este mult inainte
China este cel mai mare producator si piata de vehicule electrice din lume. De asemenea, este lider in reciclarea bateriilor.
Piata de reciclare a bateriilor EV din China este de aproximativ 10 ori mai mare decat cea a UE, a declarat pentru DW Christoph Neef, om de stiinta la Institutul Fraunhofer pentru Cercetare in Sisteme si Inovare din Germania.
China, un producator si procesator major de materii prime cheie pentru baterii, cum ar fi litiul si grafitul, ar putea inlocui litiul obtinut prin minerit cu litiu reciclat in bateriile EV incepand cu 2059, potrivit unui studiu al Universitatii din Munster din Germania.
Prin comparatie, se asteapta ca Europa si SUA sa atinga aceasta etapa abia dupa 2070. In ceea ce priveste nichelul, China poate satisface cererea prin reciclare cel mai devreme in 2046, Europa urmand in 2058 si SUA incepand cu 2064.
Cercetatorii de la Institutul Fraunhofer spun ca experienta Europei in industrializarea tehnologiilor inovatoare ar putea contribui la transformarea acesteia intr-un jucator major in reciclarea ecologica si eficienta a bateriilor. Institutul de cercetare se asteapta ca cantitatea de baterii care urmeaza sa fie reciclate in Europa sa ajunga la 2.100 de kilotone anual in 2040, fata de aproximativ 50 de kilotone de baterii uzate care sunt reciclate anual, deoarece un numar mare de baterii auto ajung la sfarsitul duratei de viata.
Northvolt din Suedia, care a produs prima sa celula de baterie EV cu nichel, mangan si cobalt 100% reciclat in 2021, intentioneaza sa-si creasca capacitatile in Europa si vizeaza aproximativ 70.000 de tone de acumulatori pana in 2025 si 300.000 de tone de acumulatori pana in 2030.
„UE a inceput devreme cu activitati de control si extindere a procesului de reciclare”, a spus Neef. „Prin urmare, UE poate ajunge cu siguranta din urma in reciclare”.
Nu este inca clar care metoda de reciclare va prevala, dar studiul Institutului Fraunhofer clasifica metoda ca cea folosita la uzina Duesenfeld – un proces mecanic combinat cu hidrometalurgie – drept cea mai promitatoare pana acum.
