Později v tomto roce kanadská firmaLi-Cykluszahájí výstavbu závodu v hodnotě 175 milionů amerických dolarů v Rochesteru, NY, v areálu bývalého komplexu Eastman Kodak. Po dokončení půjde o největší závod na recyklaci lithium-iontových baterií v Severní Americe.
Závod bude mít eventuálně kapacitu 25 metrických kilotun vstupního materiálu, přičemž bude regenerovat 95 procent nebo více kobaltu, niklu, lithia a dalších cenných prvků prostřednictvím firemního procesu s nulovou odpadní vodou a nulovými emisemi. „Budeme jedním z největších domácích zdrojů niklu a lithia a zároveň jediným zdrojem kobaltu ve Spojených státech,“ říkáAjay Kochhar, spoluzakladatel a generální ředitel společnosti Li-Cycle.
Společnost byla založena na konci roku 2016 a je součástí rychle se rozvíjejícího odvětví zaměřeného na to, aby se na skládky nedostaly desítky tisíc tun lithium-iontových baterií. Ze 180 000 metrických tun Li-ion baterií dostupných k recyklaci po celém světě v roce 2019 byla recyklována jen něco málo přes polovinu. S rostoucí výrobou lithium-iontových baterií roste i zájem o recyklaci.
Podle se sídlem v LondýněKruhové ukládání energie, poradenská společnost, která sleduje trh s recyklací lithium-iontových baterií, asi sto společností po celém světě recykluje lithium-iontové baterie nebo tak brzy plánuje. Průmysl je soustředěn v Číně a Jižní Koreji, kde se také vyrábí velká většina baterií, ale v Severní Americe a Evropě existuje několik desítek recyklačních startupů. Kromě Li-Cycle tento seznam zahrnuje také společnost se sídlem ve StockholmuNorthvolt, která společně s Norskem buduje závod na recyklaci EV bateriíHydroa kamence Tesla J. B. Straubel'sMateriály ze sekvoje, která má širší záběr recyklace elektronického odpadu. [Viz postranní panel „14 projektů recyklace lithium-iontových baterií, které je třeba sledovat.“]
Tyto startupy mají za cíl automatizovat, zefektivnit a vyčistit to, co byl pracný, neefektivní a špinavý proces. Tradičně recyklace baterií zahrnuje buď jejich spálení, aby se získaly některé kovy, nebo rozmělnění baterií a ošetření výsledné „černé hmoty“ rozpouštědly.
Recyklace baterií nemusí být jen čistší – musí být také spolehlivě zisková, říkáJeff Spangenberger, ředitel společnostiReCell Center, výzkumná spolupráce v oblasti recyklace baterií podporovaná Ministerstvem energetiky USA. „Recyklace baterií je lepší, než když těžíme nové materiály a vyhazujeme baterie,“ říká Spangenberger. „Ale recyklační společnosti mají problémy se ziskem. Musíme to zefektivnit z hlediska nákladů, aby lidé měli motivaci přivést své baterie zpět.“
Li-Cyklus bude fungovat na modelu „spoke and hub“, přičemž paprsky se budou starat o předběžné zpracování starých baterií a odpadu z baterií a černá hmota bude přiváděna do centrálně umístěného centra pro konečné zpracování na materiály vhodné pro baterie. První řečník společnosti je v Kingstonu v Ontariu poblíž Toronta, kde má Li-Cycle sídlo; druhý paprsek byl právě otevřen v Rochesteru, kde se budoucí centrum má otevřít v roce 2022.
Inženýři Li-Cycle iterativně vylepšili tradiční hydrometalurgickou recyklaci, říká Kochhar. Například, namísto rozebrání baterie EV na články a jejich vybití, rozdělí baterii na větší moduly a zpracují je bez vybití.
Pokud jde o chemické složení baterií, Li-Cycle je agnostik. Běžné nikl-manganové baterie s oxidem kobaltu se stejně snadno recyklují jako baterie na bázi fosforečnanu lithného a železnatého. "V tomto odvětví neexistuje žádná uniformita," poznamenává Kochhar. "Neznáme přesné chemické složení baterií a ani to vědět nepotřebujeme."
Kolik baterií bude potřeba recyklovat? V prezentacích Kochhar odkazuje na „příchozí tsunami“ vybitých lithium-iontových baterií. Vzhledem k tomu, že se očekává, že celosvětový prodej elektromobilů vzroste z 1,7 milionu v roce 2020 na 26 milionů v roce 2030, je snadné si představit, že budeme brzy zaplaveni vybitými bateriemi.
Ale lithium-iontové baterie mají dlouhou životnost, říkáJeho Eric Melin, ředitel Circular Energy Storage. „Třicet procent použitých elektromobilů z amerického trhu je nyní v Rusku, na Ukrajině a v Jordánsku a baterie přišla jako cestující na této cestě,“ říká Melin. Baterie EV lze také znovu použít jakostacionární úložiště. „Tyto [použité] produkty mají stále velkou hodnotu,“ říká.
Melin odhaduje, že Spojené státy budou mít v roce 2030 k recyklaci asi 80 metrických kilotun Li-ion baterií, zatímco Evropa bude mít 132 metrických kilotun. „Každá [recyklační] společnost zakládá závod s kapacitou tisíců tun, ale nemůžete recyklovat více materiálu, než máte,“ poznamenává.
Spangenberger ze společnosti ReCell souhlasí s tím, že potřeba zvýšené kapacity pro recyklaci baterií nebude ještě chvíli trvat. Proto se výzkum jeho skupiny zaměřuje na dlouhodobější projekty, včetně přímé recyklace katody. Tradiční recyklace rozbije katodu na kovovou sůl a přetvoření soli zpět na katody je nákladné. ReCell plánuje letos předvést nákladově efektivní metodu recyklace katodových prášků, ale bude trvat dalších pět let, než budou tyto procesy připraveny pro velkoobjemové aplikace.
I když bateriová tsunami ještě nedorazila, Kochhar říká, že výrobci spotřební elektroniky a EV mají zájem o služby Li-Cycle nyní. „Často tlačí své dodavatele, aby s námi spolupracovali, což pro nás bylo skvělé a opravdu zajímavé to vidět,“ říká Kochhar.
„Výzkumní pracovníci zabývající se recyklací jsou velmi zapálení do toho, co dělají – je to velká technická výzva a chtějí na to přijít, protože je to správná věc,“ říká Spangenberger. "Ale také se dají vydělat peníze, a to je ta přitažlivost."
