TILPASNING: Genbrug af el-batterier kræver innovation
Batterier til elektriske køretøjer er væsentligt større end batterier i gasdrevne biler, kræver omfattende minedrift for materialer, og det skal overvejes at finde måder at genbruge dem på.
Mellem fuld batteri-elektriske og hybrid plug-in variationer, var der omkring 7,2 millioner elektriske køretøjer på vejene globalt i 2019, op fra sølle 20,000 i 2010, ifølge Det Internationale Energiagentur, hvor USA tegner sig for omkring 1,5 millioner.
Elektriske køretøjer er blevet mere og mere populære i høj grad på grund af deres betydeligt reducerede påvirkning af miljøet; en rapport fra International Council of Clean Transportation viser, at elektriske køretøjer i Europa i gennemsnit producerer 50 procent færre livscyklusdrivhusgasser i løbet af de første 100,000 sammenlignet med forbrændingsmotordrevne køretøjer.
Elbiler er dog ikke helt grønne fra starten. Batterierne, der driver elektriske køretøjer, er betydeligt større end dem, der findes i ICE-drevne biler og kræver omfattende minedrift for materialer som kobolt og lithium, som producerer en stor mængde forurening.
Batterimaterialer bliver også sværere at få fat i: IEA projekterer, at der vil være op mod 145 millioner elbiler på verdens veje i 2030, hvilket betyder, at efterspørgslen efter batterier kun vil vokse eksponentielt i de kommende år.
Og udfordringen for batteriproducenter slutter ikke, når først et batteri er placeret i et køretøj.
Omfattende batterigenanvendelse skal blive meget mere udbredt, end den allerede er, for at EV-adoption bliver mindre en modefænomen og mere en langsigtet, levedygtig løsning for industrien.
Kompleks genbrug
Ifølge en rapport fra Reuters har forskere i Storbritannien og USA fundet flere måder at genbruge EV-batterier "der kan reducere omkostningerne og kulstofemissionerne drastisk", samtidig med at de øger globale forsyninger "for en forventet stigning i efterspørgslen."
Med materialer som kobolt og nikkel, som er dyre at udvinde, vil det at kunne hente disse materialer fra et batteri spare en masse tid, penge og udledning af drivhusgasser.
"Vi kan ikke genbruge komplekse produkter som batterier, som vi genbruger andre metaller. Makulering, sammenblanding af komponenterne i et batteri og pyrometallurgi ødelægger værdi," sagde Gavin Harper, en forsker ved den regeringsstøttede Faraday Institution i Storbritannien.
Pyrometallurgi er praksis med at hente metaller fra et stof ved hjælp af højovne. Mellem det og andre nuværende metoder, som inkluderer "at makulere batterierne i meget små stykker" og forarbejde disse spåner til nødvendigt materiale, kan nuværende genbrugspraksis ikke i tilstrækkelig grad genvinde mange materialer fra nuværende EV-batterier.
Ifølge Reuters har forskere fra flere britiske universiteter, der arbejder gennem Faraday Institution, Storbritanniens statssponsorerede forskningslaboratorium, dog "fundet en måde at bruge ultralydsbølger til at genbruge katoden og anoden" i et EV-batteri uden behov for makulering.
Teknikken genvinder kobolt, nikkel og mangan fra katodepulveret i et batteri, og det genvinder grafit fra anodepulveret. En af forskerne, der arbejder på projektet, siger, at processen med adskillelse via ultralydsbølger kan spare så meget som 60 procent på materialer sammenlignet med prisen på "jomfrumateriale".
Forskere siger også, at metoden kan behandle op til "100 gange" mere batterimateriale i samme periode som mere konventionelle genbrugsmetoder.
På tværs af dammen udvikler USA også teknologier gennem et Department of Energy-sponsoreret program kendt som ReCell, der fokuserer på termiske- og opløsningsmiddelbaserede genbrugsmetoder, som ifølge Reuters-rapporten er "lovende".
Jeff Spangenberger, chef for ReCell, siger, at USA ikke producerer meget af katodepulveret på hjemmemarkedet nu, så at finde mere effektive måder at genbruge batterier i landet kan gøre amerikanske producenter mere selvforsynende på el-markedet.
Sandsynligvis rentabel
Som den ser ud lige nu, er den nuværende infrastruktur for udvikling af el-batterier ikke på et tilstrækkeligt niveau til bæredygtigt at kunne følge med den forestående efterspørgsel.
Hvis OEM'er ønsker, at elbiler skal blive industristandarden, vil de nuværende metoder til batterigenanvendelse alene ikke reducere det.
"For at gøre genanvendelse af lithium-ion-batterier rentabel, uden at kræve et bortskaffelsesgebyr til forbrugerne, og for at tilskynde til vækst i genbrugsindustrien," siger Spangenberger i artiklen, "skal der udvikles nye metoder, der genererer højere fortjenstmargener for genbrugere."
