Стартап разрабатывает экологически безопасный процесс утилизации литий-ионных аккумуляторов электромобилей

  • 14-03-2020
  • комментариев

Компания Duesenfeld потратила 10 лет на разработку процесса переработки. YouTube

Электромобили (EV) - это здорово. Правильно? Электромобили сокращают выбросы углерода, загрязняющие нашу атмосферу, уменьшают нашу зависимость от иностранной нефти, а мы экономим деньги на бензоколонке (не нуждаясь в газе).

Но это не идеальная экологичная система. В настоящее время необходимо учитывать некоторые факторы окружающей среды. Электромобили по-прежнему используют электричество из сети для питания транспортных средств, и это электричество может поступать от угольной электростанции.

СМОТРИ ТАКЖЕ: Илон Маск - не единственный электрический футурист, который хочет исправить наследие Николы Теслы

Простое математическое переходное свойство скажет вам, что теперь это полностью экологично.

Кроме того, это ключевой фактор - батареи. Как мы знаем, аккумулятор - это не только самый важный компонент электромобиля, но и самый противоречивый. Литий-ионный аккумулятор тяжелый и дорогой; производство требует огромного количества энергии и сырья.

Литий-ионный аккумулятор состоит из лития, кобальта, никеля и других редких металлов, которые необходимо добывать и извлекать, что создает нагрузку на мировые поставки этих металлов. Аккумулятор также имеет ограниченный срок службы; его сложно снова разобрать на компоненты - проблема, которая в настоящее время беспокоит индустрию электромобилей.

Возьмем, к примеру, Tesla: элементы питания, используемые в ее автомобилях, в настоящее время имеют срок службы от 300 000 до 500 000 миль. И что вы будете делать с литий-ионными батареями, когда они израсходуют свой срок службы? Выбрасывание аккумуляторов на свалку не является экологическим решением.

Переработка, очевидно, является необходимым фактором в уравнении экологичных переходных свойств электромобилей.

«Мы можем уменьшить углеродный след батареи на 40% и восстановить более 90% материалов элемента батареи», - сказал Observer Кристиан Ханиш, генеральный директор Duesenfeld.

Немецкий стартап из Брауншвейга разработал экологически безопасный способ утилизации литий-ионных аккумуляторов. Duesenfeld уже перерабатывает батареи для компаний со штаб-квартирой в США. Среднесрочная цель компании - построить сеть децентрализованных перерабатывающих предприятий в США. Компания Duesenfeld также ищет финансовых партнеров в Соединенных Штатах для создания собственного гидрометаллургического завода.

«Процесс Duesenfeld направлен на переработку как можно большего количества повторно используемых материалов при одновременном снижении потребления энергии и выбросов», - пояснил Ханиш. «Долгосрочная цель - помочь компаниям в США улучшить экологический баланс своих батарей и сохранить в обращении сырье, используемое для их продуктов».

Гайки и болты, лежащие в основе процесса переработки: литий-ионные батареи разряжаются, измельчаются в атмосфере азота, а электролит испаряется и конденсируется. Затем сухие материалы разделяются с использованием их физических свойств, таких как размер, вес, магнетизм и электропроводность.

«Мы избегаем процессов сжигания, чтобы уберечь электролит и графит от их превращения в двуокись углерода, а также избежать плавления алюминия», - сказал Ханиш.

Компания Duesenfeld потратила 10 лет на разработку процесса переработки. Вначале около 30 исследователей и инженеров в течение пяти лет работали над основами - над тремя различными исследовательскими проектами, которые финансировались Министерством окружающей среды Германии.

«Этот процесс позволяет нам восстанавливать не только кобальт, медь и никель, но также электролит, литий, марганец, алюминий и графит», - заявил Ханиш.

Еще один большой прорыв в электромобилях: в начале этого года генеральный директор Tesla Илон Маск объявил о потенциальной батарее на миллион миль, заявив, что она потеряет менее 10% своей энергоемкости за время своего срока службы.

«Я фанат Илона Маска», - заявил Ханиш. «Чем дольше работает батарея, тем лучше для пользователя и для окружающей среды. В конце концов, даже эту батарею придется утилизировать, и чем эффективнее мы сможем это сделать, тем лучше, особенно для окружающей среды ».

Прямо сейчас дорогие литий-ионные батареи - единственная игра в городе, когда дело доходит до питания электромобилей. Для сравнения: в настоящее время стоимость автомобильного аккумулятора составляет примерно одну треть от общей стоимости электромобиля.

Почему это так?

«Потребление энергии в основном обусловлено добычей первичного сырья и производственным процессом, который требует энергоемких чистых помещений с климат-контролем», - сказал Ханиш. Что в конечном итоге снизит затраты? «Экономия на масштабе и возвращение более ценных прекурсоров батарей».

В ближайшем будущем Ханиш видит, что батареи электромобилей также могут сопровождаться топливными элементами, например, в случае больших транспортных средств, таких как грузовики и поезда. Он также предполагает дальнейшие экологически безопасные инновации для электромобилей, такие как «использование возобновляемых источников энергии для производства транспортных средств и их зарядки».

«А также облегчение кузова и конструкции автомобиля для существенной экономии выбросов CO2», - добавил он.

Между тем электромобили - далеко не основной вид транспорта в Соединенных Штатах. Нужно ли нам участие правительства, чтобы предоставить налоговые льготы и / или стимулы для покупки электромобилей и утилизации литий-ионных аккумуляторов?

«В Европе обязательна переработка 50% материалов для аккумуляторов, и производители электромобилей должны гарантировать, что клиенту не придется платить за переработку своего автомобиля», - сказал Ханиш. «Эта комбинация приводит к очень высокому уровню утилизации аккумуляторов электромобилей. Я мог предвидеть, что штаты США примут аналогичные позиции и программы ».

Итак, мы подошли к концу 2019 года. Тем временем, в начале 20-го века Томас Эдисон усердно работал над намерением создать электромобиль с самой долговечной батареей в мире. Что произошло между тем? Почему кажется, что мы все еще находимся в архаичном времени, когда дело доходит до технологии автомобильных аккумуляторов - с точки зрения как производства, так и переработки?

Что мешало нам понять это до сих пор?

«Технология аккумуляторов не могла идти в ногу с достижениями в автомобилях на нефтяной основе», - объяснил Ханиш о временах Эдисона. «Производители автомобилей традиционно нанимали много инженеров-механиков и меньше электрохимиков и химиков».

Ханиш сказал, что за последние 10 лет мы вступили в золотой век электромобилей, поскольку мы наблюдаем быстрое развитие технологий. Наряду с этим, сейчас мы наблюдаем прогресс в переработке вторичного сырья.

«Наша технология способна перерабатывать 90% материалов аккумуляторных батарей», - заявил Ханиш. «Есть еще много возможностей для улучшения, но поскольку мы увеличиваем долю рынка в Европе с помощью нашего экологически чистого метода утилизации, электромобили снова в ходу».

комментариев

Добавить комментарий