Recykling baterii: jak to działa?

Recykling baterii: jak to działa? Adobe Stock - petovarga
27.4.2023

Za niespełna dekadę recykling akumulatorów do samochodów elektrycznych powinien zostać uruchomiony w Europie na szeroką skalę. Jednak nadal na drodze do sprawnego odzysku istnieją przeszkody, które należy pokonać.

  • Od 2027 r. nikiel i kobalt będą musiały być poddawane recyklingowi w 90%, a od 2031 r. –  w 95%. 
  • E-samochody będą użytkowane przeciętnie 10–12 lat, zanim jeszcze  akumulatory zaczną szybko tracić swą pojemność.
  • Demontaż akumulatorów nie może być na razie zautomatyzowany.
  • Koszty energii również odgrywają dużą rolę, ponieważ biznes recyklingu wymaga skomplikowanych procesów. 

Pojazdy elektryczne powinny być nie tylko ekologiczne, ale również wytwarzane w sposób zrównoważony. Nie jest to jednak możliwe bez wykorzystania recyklingu. Przed nami jednak jeszcze długa droga, zanim będziemy mogli osiągnąć gospodarkę o obiegu zamkniętym. A rosnące koszty energii mogą sprawić, że będzie ona niespodziewanie wyboista.

Szczególnie przeciwnicy samochodów elektrycznych lubią wykorzystywać kwestię recyklingu jako argument, który przemawia na niekorzyść elektryfikacji transportu drogowego. Przedstawiają również przerażający obraz wysoko toksycznych składowisk zużytych baterii, które mają się pojawić. 

W połowie grudnia Unia Europejska wprowadziła ścisłe limity recyklingu zużytych akumulatorów. Na przykład od 2027 r. nikiel i kobalt będą musiały być poddawane recyklingowi w 90%, a od 2031 r. –  w 95%. Natomiast dla litu wartości minimalne ustalono odpowiednio na 50 i 80%.

Oprócz nacisków politycznych istnieje również presja ekonomiczna: surowce używane w bateriach są deficytowe i drogie, więc ich odzyskiwanie jest bardzo opłacalne.

Obecna wydajność wystarczy na ok. 10 lat

Do tej pory recykling akumulatorów w Europie odbywa się na niewielką skalę. Odzysk wykonują jedynie zakłady pilotażowe i eksperymentalne placówki recyklingu, które mogą przerobić 5000–9000 t materiałów rocznie, co jest wystarczające.

– Obecnie w recyklingu baterii mamy raczej do czynienia z nadwyżką zdolności produkcyjnych – mówi ekspert branżowy Peter Trögel z firmy konsultingowej Berylls. – Prognozy zakładają, że aktualne zdolności recyklingowe wystarczą do 2030 lub 2035 r.

Dopiero wtedy pierwsza duża fala pojazdów z obecnego boomu na e-samochody osiągnie koniec swojego cyklu życia. Trögel przewiduje, że te modele będą użytkowane przeciętnie 10–12 lat, zanim akumulatory zaczną szybko tracić pojemność. Według obecnych prognoz 70–90% akumulatorów zostanie wtedy poddanych recyklingowi. Natomiast ich dużo mniejsza liczba będzie mogła funkcjonować jako akumulatory stacjonarne lub zostanie ponownie przetworzona w celu dalszego wykorzystania w samochodach. Branża ma więc jeszcze czas na stworzenie sprawnej infrastruktury recyklingowej.

Europa skoncentrowana na zwiększeniu produkcji akumulatorów

Wciąż jednak nie jest do końca jasne, kto będzie mógł w przyszłości prowadzić biznes recyklingowy na dużą skalę. Ogólnie rzecz biorąc, producenci ogniw należą do grupy oczywistych  kandydatów do przejęcia dużego udziału w rynku recyklingu. Dzieje się tak także dlatego, że od dłuższego czasu zbierają oni know-how, szczególnie w Azji, poddając recyklingowi znaczną ilość odpadów pochodzących z produkcji akumulatorów. W Europie wytwórcy ogniw wciąż są do tego niechętnie nastawieni.

– Producenci akumulatorów z pewnością przyglądają się kwestii recyklingu. W tej chwili koncentrują się jednak przede wszystkim na zwiększeniu produkcji – mówi Trögel.

Producenci samochodów także są wciąż ostrożni. W Europie tylko Volkswagen prowadzi obecnie bezpośredni recykling. Zakład w Salzgitter  (Niemcy) ma roczną zdolność produkcyjną około 1500 t. Z kolei Mercedes chce w tym roku uruchomić zakład o mocy 2500 t w Kuppenheim (Niemcy), a Nissan planuje budowę zakładu w nieokreślonej jeszcze lokalizacji w 2025 r.

Kolejną możliwą grupą uczestników rynku są specjalistyczne firmy recyklingowe. Jest wsród nich Accurec, który dysponuje w Krefeld zakładem o mocy 3500 t, czy Redux w Bremerhaven o mocy przerobowej 10 000 t (w tym baterii przenośnych i akumulatorów stosowanych w gospodarstwach domowych). Czas pokaże, która z trzech grup ostatecznie przesądzi o rynku recyklingu.

– Z naszego punktu widzenia nie jest jeszcze jasne, kogo ustawodawca obciąży odpowiedzialnością za funkcjonowanie systemu: producentów samochodów, czy wytwórców akumulatorów – mówi Trögel. 

Koszty energii i zatrudnienia

Z technicznego punktu widzenia recykling jest bezproblemowy. Przede wszystkim polega na demontażu pakietów i modułów akumulatorów, co pozwala dotrzeć do cennych materiałów aktywnych, które znajdują się w poszczególnych ogniwach. Materiały przetwarza się w urządzeniu rozdrabniającym, wytwarzając tak zwaną „czarną miazgę”. Następnie przez podgrzanie do wysokiej temperatury lub wykorzystując środki chemiczne, oddziela się poszczególne elementy i ponownie wprowadza je do obiegu surowców.

– Technologia recyklingu jest dobrze znana, jednak problemem jest opłacalność ekonomiczna – tak obecną sytuację opisuje Trögel.

Jednym z największych problemów są aktualnie urządzenia do przeprowadzenia recyklingu. Ponieważ prawie każdy e-samochód ma indywidualny model baterii o specjalnej budowie i specyficznej chemii ogniw, demontaż akumulatorów nie może być na razie zautomatyzowany. Dotychczas do tej nie do końca nieszkodliwej pracy potrzebna była praca ludzi. Recykling jest energo- i pracochłonny. – Rozwijanie takiej branży to niepewny interes – mówi Alexander Timmer, który wspólnie z Beryllsem obserwuje działalność budzącej się branży. – Obecnie widzimy, że wiele planowanych zakładów produkujących baterie jest wstrzymywanych, częściowo z powodu wysokich kosztów energii w Europie. Ten trend dotrze do branży recyklingu z opóźnieniem.

Według jego opinii koszty energii elektrycznej i zatrudnienia prawdopodobnie staną się podstawowym problemem branży recyklingu. Opóźnienia i zbliżające się przestoje w fabrykach baterii Tesli w Grünheide i Northvolt w Heide mają też inne przyczyny – np. plany rządu USA, które dotyczą wspierania produkcji ogniw w Niemczech.

Timmers jest przekonany, że przyczyną opóźnień w Niemczech jest też wzrost kosztów energii elektrycznej. Groźba zbliżającego się zmniejszenia produkcji miałaby swoje konsekwencje – mniejsza produkcja baterii w Europie zmniejszyłaby też dynamikę rozwoju sektorowi recyklingu.

Wysokie koszty logistyki w recyklingu baterii

Koszty energii również odgrywają dużą rolę, ponieważ biznes recyklingu wymaga skomplikowanych procesów. – Recykling w ogóle nie jest wysokomarżowym biznesem. Szczególnie na recyklingu akumulatorów trudno jest obecnie zarobić – mówi Trögel. Oprócz nakładów na energię i pracowników, istotną częścią kosztów jest też logistyka zużytych akumulatorów. Stare akumulatory trzeba odbierać i przewozić do dalszego przetworzenia zgodnie z obowiązującymi przepisami ochrony przeciwpożarowej. Uszkodzone akumulatory mogą jednak nagle zapalić się i spowodować trudne do ugaszenia pożary. Nie jest też możliwy transport samochodami ciężarowymi z otwartą skrzynią załadunkową.

Jak twierdzą eksperci z firmy Berylls, ok. 25–30% kosztów recyklingu stanowią koszty logistyki. Właśnie z tego powodu konieczne jest utworzenie gęstej sieci punktów zbiórki i zakładów recyklingu. Będzie to jednak możliwe tylko wtedy, gdy recykling akumulatorów będzie odpowiedni i będzie funkcjonował jako model biznesowy. Na jego stworzenie mamy jeszcze ok. 10 lat

Źródło: www.automobil-industrie.vogel.de

O Autorze

autoEXPERT – specjalistyczny miesięcznik motoryzacyjny, przeznaczony dla osób zajmujących się zawodowo naprawą, obsługą, diagnostyką i sprzedażą samochodów oraz produkcją i sprzedażą akcesoriów motoryzacyjnych, części zamiennych i materiałów eksploatacyjnych.

Tagi artykułu

autoExpert 06 2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę