Научно-информационная служба (IDW) является новостной портал для текущих научных и исследовательских новостей. Он объединяет науку и общественность, публикуя новости и события своих организаций-членов 1.000 и рассылая их некоторым подписчикам 38.000, включая более журналистов 8.000.
Куда пойти со старыми батареями?
Регистрационные номера электромобилей резко растут. Но куда пойти со старыми батарейками? Импортная ассоциация Auto-Schweiz стремится к решению проблемы переработки для промышленности. Специалисты Empa его поддерживают.
Хрустя, зубчатый металлический ролик подает в аккумуляторные модули, измельчает пластиковые рамы, разрезает серебряную фольгу из литий-полимерных пакетов, измельчает все на мелкие кусочки. В конце концов, остается тонкий порошок. Если вы бросаете его последовательно в несколько кислотных ванн, то образуются соли и оксиды, из которых можно построить новые тяговые батареи. Фильм YouTube «Новый метод переработки аккумуляторов от электромобилей», выпущенный в мае 2019, показывает то, что до недавнего времени не было видно: измельчение литий-ионных аккумуляторов. Эти батареи обычно легко воспламеняются. Немного электрического напряжения, искры достаточно, и весь материал загорается. Поэтому немецкая компания Duesenfeld полностью разряжает батареи и заполняет герметично закрытый измельчитель азотом. Горючая электролитная жидкость испаряется и откачивается перед удалением порошка. Таким образом, процент 96 всех материалов пригоден для вторичной переработки.
Некоторые электромобили 40 000 и гибриды с литиево-ионными аккумуляторами в настоящее время ездят по швейцарским дорогам - чуть менее одного процента всего автопарка. Но это будет быстрее. В первые три месяца года 2019 доля новых регистраций уже увеличилась до процентов 5,3.
И это только начало: в этом году будет запущен целый ряд мощных электромобилей: Audi e-tron, Mercedes EQC, Peugeot e-208. Вы столкнетесь с Tesla Model 3, которая сообщает статистику одобрения с марта. 2020 предложит VW Group свой первый серийный электромобиль VW iD.3. Поэтому самое время подумать о том, что случится с тяговыми аккумуляторами, если эти автомобили будут повреждены или сломаны в конце их жизни.
Система переработки авто импортеров
Об этом знает ассоциация Auto-Schweiz, которая представляет большинство швейцарских импортеров автомобилей. 2018, поэтому импортеры автомобилей обратились к Empa, чтобы определить краеугольные камни системы утилизации тяговых аккумуляторов. Например, Empa ранее консультировала Swico, которая занимается утилизацией электронного оборудования и компьютерных технологий. Но в отличие от электронных продуктов, до сих пор не взимается авансовая плата за переработку (vRB). Ассоциация Auto-Schweiz стремится к отраслевому решению и ввела в эксплуатацию фонд Auto-Recycling Schweiz, который с 1992 занимается демонтажем и утилизацией швейцарских автомобилей с истекшим сроком эксплуатации. Исследователь Empa Рольф Видмер и его коллеги из отдела «Технологии и общество» работают над этим проектом с марта с Фондом автоматической переработки. Они анализируют системы утилизации в соседних странах, изучают затраты и экологический след и производят модельные расчеты для оценки будущего накопления старых батарей и рекомендуют соответствующую стратегию.
Использовать горячий или холодный?
Большинство ионно-литиевых батарей предварительно не измельчаются в холодном состоянии, как в вышеупомянутом методе Дуезенфельда, а сжигаются в печи и затем измельчаются. Лидером рынка является бельгийская компания Umicore. Во время горячего использования тонкая медная фольга плавит батарею и вместе с кобальтом и никелем образует сплав, который может быть переработан. Однако литий, графит, жидкий электролит и алюминий в батарее сгорают и попадают в шлак. Они потеряны для экономического повторного использования.
В дополнение к горячему извлечению Umicore и холодному измельчению под инертным газом, существуют, однако, другие автоматизированные Zerlegemethoden. Batrec Industrie AG, швейцарский специалист по утилизации батарей, измельчает некоторые батареи во влажной среде, чтобы избежать пожара. Эксперты Empa сравнят все эти методы.
Транспортная проблема
Тем не менее, поиск лучшей системы рециркуляции - это не только измельчение, но и построение цепочки поставок. «Тяговые батареи аварийных транспортных средств могут внезапно сгореть и теперь должны перевозиться как опасные грузы в специальных контейнерах», - объясняет Даниэль Кристен, управляющий директор фонда Auto-Recycling Switzerland. «Это отнимает много времени и дорого». Христиане ищут лучшее решение для «разрядки» батарей и их утилизации.
Подходы уже на месте: компания Blubox Trading AG в Бирруве, например, импортирует «Firebox» от голландского производителя. Firebox - это грузовой контейнер со встроенным огнетушителем, который может вместить весь автомобиль или большую батарею, пока еще не «разряженные» батареи.
И наконец, что не менее важно, экспедиторы и переработчики автомобилей должны быть обучены, чтобы старые электрические автомобили не были опасными. Уже сегодня существует база данных для служб спасения, которая предоставляет именно эту информацию: на планшете пожарный вводит номер контрольной таблички и узнает, есть ли перед ним электромобиль и как он должен отсоединить аккумулятор от электросети автомобиля. С той же информацией электрические автомобили можно было разобрать безопасным способом.
Многие вопросы все еще открыты
Тем не менее, остается много открытых вопросов, на которые необходимо ответить перед установкой системы утилизации. Как развивается рынок использованных тяговых батарей? Стоит ли когда-то снабжать аккумуляторы новыми модулями и возвращать их в продажу - аналогично замене двигателей или коробок передач? Или приводные батареи могут стать стационарными устройствами накопления солнечной энергии во «второй жизни»? Так, может быть, большая волна использованных батарей будет задержана в компаниях по переработке? Нужна ли Швейцарии какая-либо большая мощность по переработке или же (иностранные) производители автомобилей соберут большую часть тяговых батарей и будут использовать их сами? Многое будет зависеть от рыночных цен на сырье, цен на литий, кобальт, никель и графит, цены и характеристик новых батарей, а также от политики, которая устанавливает рамки и правила.
В любом случае, хорошая новость заключается в том, что электромобили не являются проблемой переработки. На всех этапах процесса переработки появляются технические решения. И ряд специалистов уже работают над тем, чтобы применить эти решения на практике.
Научный контакт:
Д-р Рольф Видмер
Эмпа, технологии и общество
Телефон + 41 58 765 78 63
[электронная почта защищена]
Райнер Клозе коммуникация
Empa - Федеральный научно-исследовательский институт материаловедения
Дальнейшая информация:
https://www.empa.ch/web/s604/battery-recycling
Источник: текст и изображение IDW
