Myöhemmin tänä vuonna kanadalainen yritysLi-Cyclealoittaa 175 miljoonan dollarin dollarin tehtaan rakentamisen Rochesteriin, New Yorkiin, entisen Eastman Kodak -kompleksin pohjalta. Valmistuttuaan siitä tulee Pohjois-Amerikan suurin litiumioniakkujen kierrätyslaitos.
Tehtaan lopullinen kapasiteetti on 25 kilotonnia syöttömateriaalia, ja se ottaa talteen vähintään 95 prosenttia koboltista, nikkelistä, litiumista ja muista arvokkaista elementeistä yhtiön jätevedetön ja päästötön prosessin kautta. "Meistä tulee yksi suurimmista kotimaisista nikkelin ja litiumin lähteistä sekä ainoa koboltin lähde Yhdysvalloissa", sanooAjay Kochhar, Li-Cyclen perustaja ja toimitusjohtaja.
Loppuvuodesta 2016 perustettu yritys on osa kukoistavaa alaa, joka keskittyy estämään kymmenien tuhansien tonnejen litiumioniakkujen pääsy kaatopaikoille. Vuonna 2019 maailmanlaajuisesti kierrätettävästä 180 000 tonnista litiumioniakkuja vain hieman yli puolet kierrätettiin. Litiumioniakkujen tuotannon kasvaessa kiinnostus kierrätykseen kasvaa.
Lontoon mukaanPyöreä energian varastointi, litiumioniakkujen kierrätysmarkkinoita seuraava konsulttiyritys, noin sata yritystä ympäri maailmaa kierrättää litiumioniakkuja tai suunnittelee tekevänsä niin pian. Teollisuus on keskittynyt Kiinaan ja Etelä-Koreaan, joissa valmistetaan myös valtaosa akuista, mutta Pohjois-Amerikassa ja Euroopassa on useita kymmeniä kierrätysyrityksiä. Li-Cyclen lisäksi lista sisältää TukholmanNorthvolt, joka rakentaa yhdessä Norjan kanssa sähköautojen akkujen kierrätyslaitostaHydro, ja Tesla alum J.B. Straubel'sRedwood materiaalit, jolla on laajempi valikoima elektroniikkajätteen kierrätystä. [Katso sivupalkki, "14 litiumioniakkujen kierrätysprojektia katsottavaksi."]
Näiden startup-yritysten tavoitteena on automatisoida, virtaviivaistaa ja puhdistaa työvaltainen, tehoton ja likainen prosessi. Perinteisesti akkujen kierrätykseen kuuluu joko niiden polttaminen metallien talteen ottamiseksi tai akkujen jauhaminen ja tuloksena olevan "mustan massan" käsittely liuottimilla.
Akkujen kierrätyksen ei tarvitse olla vain puhtaampaa – sen on myös oltava luotettavasti kannattavaa, sanooJeff Spangenberger, johtajaReCell Center, akkujen kierrätystä koskeva tutkimusyhteistyö, jota tukee Yhdysvaltain energiaministeriö. "Paristojen kierrättäminen on parempi kuin louhimme uusia materiaaleja ja heitämme paristot pois", Spangenberger sanoo. "Mutta kierrätysyrityksillä on vaikeuksia tehdä voittoa. Meidän on tehtävä siitä kustannustehokas, jotta ihmisillä on kannustin tuoda akkunsa takaisin.
Li-Cycle toimii "puola- ja napa" -mallissa, jossa pinnat käsittelevät vanhojen akkujen ja akkuromun esikäsittelyä ja musta massa syötetään keskeisesti sijaitsevaan navaan, jossa se käsitellään lopullisesti akkulaatuisiksi materiaaleiksi. Yrityksen ensimmäinen puhuja on Kingstonissa, Ontariossa, lähellä Torontoa, missä Li-Cycle on pääkonttori; toinen puoli avattiin juuri Rochesteriin, jossa tulevan keskuksen on määrä avata vuonna 2022.
Li-Cycle-insinöörit paransivat toistuvasti perinteistä hydrometallurgista kierrätystä, Kochhar sanoo. Esimerkiksi sähköauton akun purkamisen ja purkamisen sijaan ne erottavat akun suuremmiksi moduuleiksi ja käsittelevät ne purkamatta.
Mitä tulee akkukemiaan, Li-Cycle on agnostikko. Yleisimmät nikkeli-mangaani-kobolttioksidiakut ovat yhtä helposti kierrätettävissä kuin litiumrautafosfaattipohjaiset. "Alalla ei ole yhtenäisyyttä", Kochhar huomauttaa. "Emme tiedä akkujen tarkkaa kemiaa, eikä meidän tarvitsekaan tietää."
Kuinka monta akkua tulee kierrättää? Esityksessä Kochhar viittaa käytettyjen litiumioniakkujen "saapuvaan tsunamiin". Sähköautojen maailmanlaajuisen myynnin odotetaan kasvavan 1,7 miljoonasta vuonna 2020 26 miljoonaan vuonna 2030, joten on helppo kuvitella, että olemme pian täynnä käytettyjä akkuja.
Mutta litiumioniakuilla on pitkä käyttöikä, sanooHänen Eric Melin, Circular Energy Storage -yksikön johtaja. "Kolmekymmentä prosenttia Yhdysvaltain markkinoilta tulleista käytetyistä sähköautoista on nyt Venäjällä, Ukrainassa ja Jordaniassa, ja akku tuli matkustajana sillä matkalla", Melin sanoo. EV-akut voidaan myös käyttää uudelleenkiinteä varasto. "Näissä [käytetyissä] tuotteissa on edelleen paljon arvoa", hän sanoo.
Melin arvioi, että Yhdysvalloissa on kierrätettäväksi noin 80 kilotonnia litiumioniakkuja vuonna 2030, kun taas Euroopassa 132 kilotonnia. "Jokainen [kierrätys]yritys perustaa tehtaan, jonka kapasiteetti on tuhansia tonneja, mutta et voi kierrättää enempää materiaalia kuin sinulla on", hän huomauttaa.
ReCellin Spangenberger on samaa mieltä siitä, että akkujen kierrätyskapasiteetin lisäämisen tarve ei ole kiireinen vähään aikaan. Siksi hänen ryhmänsä tutkimus keskittyy pidemmän aikavälin projekteihin, mukaan lukien suora katodin kierrätys. Perinteinen kierrätys hajottaa katodin metallisuolaksi, ja suolan muuttaminen takaisin katodeiksi on kallista. ReCell aikoo esitellä kustannustehokkaan menetelmän katodijauheiden kierrättämiseen tänä vuonna, mutta kestää vielä viisi vuotta, ennen kuin prosessit ovat valmiita suuria määriä käytettäviksi.
Vaikka akkutsunami ei ole vielä saapunut, Kochhar sanoo, että kulutuselektroniikan ja sähköautojen valmistajat ovat nyt kiinnostuneita Li-Cyclen palveluista. "Usein he pakottavat toimittajiaan työskentelemään kanssamme, mikä on ollut meille hienoa ja todella mielenkiintoista nähdä", Kochhar sanoo.
"Kierrätykseen osallistuvat tutkijat ovat erittäin intohimoisia tekemissään - se on suuri tekninen haaste, ja he haluavat selvittää sen, koska se on oikein", Spangenberger sanoo. "Mutta myös rahaa on ansaittava, ja se on vetovoima."
