يستهدف مشروع إعادة التدوير VW البطاريات المستهلكة

2018-02-22 14:03:36

سيؤدي الدفع الكبير لصناعة السيارات إلى السيارات الكهربائية إلى مشكلة كبيرة على الطريق: ماذا تفعل مع كل بطاريات أيونات الليثيوم بمجرد أن تفقد جاذبيتها؟

إنه السؤال الأساسي وراء مشروع إعادة التدوير التجريبي الذي تخطط مجموعة فولكس فاجن لإطلاقه في مصنع في سالزجيتر ، ألمانيا ، على بعد 30 ميلًا تقريبًا من مقرها العالمي في فولفسبورغ. اعتبارًا من عام 2020 ، سيقبل المصنع حوالي 1200 طن من حزم بطاريات ليثيوم أيون السيارات المستخدمة سنويًا - وهو ما يعادل ما يقرب من 3000 EVs اليوم.

سيتم تحليل حزم البطاريات وفرزها ؛ سيتم منح أولئك الذين لديهم بعض الحياة المتبقية استخدامًا ثانيًا ، مثل محطات شحن المركبات المتنقلة المشابهة للطريقة التي يمكن بها استخدام حزمة الطاقة لإعادة شحن الهاتف المحمول. تقول فولكس فاجن ، إن البطاريات التي يتم إنفاقها سيتم تمزيقها وتطحنها إلى مسحوق ناعم ، لذلك يمكن استخراج موادها الخام القيمة والنادرة - بما في ذلك الليثيوم والكوبالت والمنغنيز والنيكل - وفرزها للاستخدام في حزم البطاريات الجديدة.

تعتقد فولكس واجن أنها ستتمكن خلال 10 سنوات من إعادة تدوير ما يصل إلى 97 في المائة من جميع المواد الخام المستخدمة في حزم البطاريات التي تقود مركباتها الكهربائية القادمة. وتتوقع أن يساعد المشروع التجريبي في الوصول إلى 72 في المائة ، ارتفاعاً من 53 في المائة اليوم.

قال توماس تيديجي ، رئيس التخطيط الفني لشركة فولكس فاجن ، إن شركة صناعة السيارات أمضت 10 سنوات في البحث عن أفضل طريقة لاستعادة المعادن القيمة المستخدمة في صناعة البطاريات الحديثة.

وقال تيجي في بيان "لدينا بالفعل خبرة مستدامة في البطاريات في المجموعة ونطور هذا بشكل أكبر."

بينما يتزايد المصنع التجريبي في ألمانيا ، لم تحدد الشركة خططًا لإعادة تدوير البطاريات في أمريكا الشمالية بعد أن بدأت في بيع المركبات الكهربائية هنا هذا العام مع Audi e-tron وفي 2020 مع فولكس واجن آي دي. كروس. وقال متحدث "نحن على اتصال منتظم مع زملائنا في [أمريكا الشمالية] بشأن إعادة التدوير".

تتمتع حزم بطاريات أيونات الليثيوم اليوم بحياة أولية مفيدة تقدر بحوالي 150.000 ميل ، أو ما يقرب من 10 سنوات ، نظرًا لمتوسط دورات القيادة. في أوروبا والصين ، يطلب من صانعي السيارات اتباع استراتيجيات نهاية الحياة لمنتجاتهم ، وخاصة تلك التي تحتوي على مواد خطرة على البيئة. ومع ذلك ، في الولايات المتحدة ، لا تزال جهود أبحاث إعادة التدوير المماثلة في مهدها ، على الرغم من أن أكبر شركة EV في البلاد ، تيسلا ، قالت العام الماضي إنها تعمل من أجل عملية إعادة تدوير البطارية مغلقة الحلقة في مواقع إنتاج البطاريات Gigafactory.

نلعب الزقيتة

في فبراير فقط ، أطلقت وزارة الطاقة الأمريكية جهدًا لمدة ثلاث سنوات بقيمة 15 مليون دولار لتصنيع إعادة تدوير بطاريات ليثيوم أيون EV. سيقوم مركز ReCell ، في مختبر Argonne الوطني في ضواحي شيكاغو ، بتنسيق البحث مع شركات تصنيع السيارات ، وموردي المواد والبطاريات ، والعديد من الجامعات بهدف استخدام المواد المعاد تدويرها لخفض تكلفة بطاريات EV بنسبة 10 إلى 30 بالمائة ، لتحقيق هدف 80 دولارًا لكل كيلوواط / ساعة.

دورة أخرى: سيختبر مصنع فولكس واجن التجريبي لإعادة تدوير البطاريات الكهربائية في ألمانيا ما إذا كانت الخلايا لا تزال مفيدة أم يجب إعادة تدويرها.

وقال مدير المركز ، جيفري سبانجينبيرجر ، لموقع Automotive News: "نحن نتتبع البلدان الأخرى". "لا يوجد العديد من معيدات إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون في الولايات المتحدة ، لذا يجب القيام بالعمل للحاق بالركب."

قال Spangenberger أن جهود ReCell ستركز على "محاولة زيادة قيمة المواد الخارجة من تيار [إعادة تدوير البطارية]. الكثير من العمليات المستخدمة حاليًا تستعيد المواد منخفضة القيمة. نحن نحاول إيجاد طرق استعادة المواد التي يمكن أن تجني المزيد من المال "، بما في ذلك الكوبالت والنيكل والليثيوم.

إعادة استخدام الأشياء الجيدة:

بمجرد أن تصبح البطارية غير مفيدة ، يتم تمزيقها وتجفيفها ، مع استعادة معظم المعادن باهظة الثمن حتى يمكن إعادة استخدامها لصنع خلايا مستقبلية.

بالإضافة إلى توجيه جهود إعادة تدوير البطاريات ، سيركز البحث على ثلاثة مجالات:

1. إعادة تدوير الكاثود المباشر لتطوير العمليات التي تولد منتجات للعودة إلى بطاريات جديدة دون الحاجة إلى إعادة المعالجة.

2. الاستعادة وإعادة التدويرمواد البطاريات الأخرى التي يمكن إعادة بيعها للاستخدام الثاني ، مما يوفر مصدرًا إضافيًا للإيرادات.

3. تصميم للبطاريات المستقبلية لتحسين إعادة تدوير المواد الخام وإعادة تدويرها.

مشكلة كبيرة بسرعة

من المتوقع أن ينمو نطاق إعادة تدوير بطارية ليثيوم أيون السيارات العالمية بسرعة إلى حد ما إلى مشكلة ضخمة. تتوقع وكالة الطاقة الدولية أن عدد السيارات الكهربائية على الطرق في العالم يمكن أن ينمو من حوالي 2 مليون اليوم إلى 140 مليون بحلول عام 2030. تعتقد فولكس واجن أنها ستبيع ما يصل إلى 15 مليون سيارة تعمل بالبطاريات الكهربائية على مستوى العالم بحلول عام 2025.

بالإضافة إلى كل تلك المركبات الكهربائية الإضافية ، يزيد الشحن السريع عالي الطاقة معدل تدهور البطارية بنسبة تصل إلى 400 بالمائة ، حسبما قال أسد فريد ، المحلل في Berenberg Thematics ، في مؤتمر بطاريات السيارات المتقدمة في ستراسبورج ، فرنسا ، في يناير. وهذا يعني أن كل EVs سريعة الشحن ستحتاج إلى حزم بطارية جديدة في وقت أقرب من 10 سنوات. يقدر بيرنبرغ أنه بحلول عام 2022 فقط ، ستحتاج إلى إعادة تدوير ما يصل إلى 262000 طن متري من بطاريات أيونات الليثيوم للسيارات.

قال جوهان ستيرنبيرج ، الرئيس التنفيذي لشركة Box of Energy ، وهي شركة سويدية تعمل مع بورش وفولفو كارز ، لبلومبرج العام الماضي: "تواجه شركات تصنيع السيارات مشكلة قادمة ، وقد بدأنا بالفعل في رؤيتها - هذا الحجم الهائل من البطاريات".

"السوق ستكون هائلة لتطبيقات الحياة الثانية مع التخزين."