Z textu článku sice není jasné, jestli tuto informaci pronesl sám ministr Richard Brabec, ale jako reference k evropskému rozvoji elektrických vozidel poslouží dobře. Ať si o elektrických vozidlech myslíme cokoliv, jejich rozšíření je již naplánované, prováděné a mohutně propagované. Lidé s vizí dobrých investic, jejichž zisk je v současnosti možná těžko vyčíslitelný, ale je neselhávající, vidí nové příležitosti. Jak jsou daleko?
Generální ředitel a zakladatel společnosti Redwood J. B. Straubel
Společnost Redwood Materials je součástí vlny nových začínajících závodů, které řeší problém, jenž dosud ve skutečnosti neexistuje: Jak recyklovat hory použitých baterií z elektrických vozidel, která jsou za svým vrcholem výkonnosti. Za poslední desetiletí se světová kapacita výroby lithium-iontových baterií zvýšila desetkrát, aby uspokojila rostoucí poptávku po elektromobilech. Nyní vozidla z první výrobní vlny teprve začínají končit svou životnost. To ohlašuje začátek tsunami vybitých baterií, která se bude zvyšovat, jakmile se na silnici objeví další a další elektromobily.
Mezinárodní energetická agentura předvídá v příštím desetiletí nárůst počtu elektromobilů o 800 procent, přičemž každý vůz bude nabitý tisíci články. Ale ne všechny baterie jsou vybité životem na silnici. Panasonic dodává plné nákladní vozy baterií, které neprošly kvalifikačními testy. Špinavým tajemstvím revoluce EV je to, že vytvořila časovou bombu elektronického odpadu - a fungující recyklace lithium-iontů je jediný způsob, jak ji zneškodnit.
Existují dva hlavní způsoby deaktivace lithium-iontových baterií. Nejběžnější technika nazývaná pyrometalurgie spočívá v jejich spalování za účelem odstranění nežádoucích organických materiálů. Pec na fosilní paliva, ztráty hliníku a lithia, zplodiny pálených plastů. 95 procent baterií jde do tavicích pecí. To je recyklace, která má daleko od ideálu. Druhý přístup se nazývá hydrometalurgie. Běžná forma této techniky, loužení, zahrnuje namáčení lithium-iontových článků do silných kyselin, aby se kovy rozpustily. Tímto způsobem lze získat více materiálu, včetně lithia. Recyklační firmy musí baterie zbavit plastových obalů a to byl jeden z důvodů, proč byly použité lithium-iontové baterie považovány za odpad od doby, kdy se na trh začátkem 90. let dostaly první komerční LI články. Těžit nový materiál, zejména lithium, bylo často několikrát levnější, než ho získávat recyklací.
Tim Johnston z firmy Li-Cycle říká: “Zaměřujeme se na zakázkový proces, který je speciálně navržen pro lithium-iontové baterie, protože začíná zaznamenávat větší objemy.“ Společnost Li-Cycle, která byla založena ve městě Mississauga v Ontariu, jde cestou louhování. Dochází při něm k rozrušení struktur a tak se minimalizuje celková ekologická stopa procesu. Tento proces přemění téměř vše zpět na použitelnou surovinu - plast ze separátoru baterie se změní na vločky, proudové kolektory se změní na měděné a hliníkové fólie, grafit z anody se změní na uhlíkový koncentrát a materiály katody jako nikl, kobalt a lithium se u nových baterií získávají samostatně. Li-Cycle se považuje za největšího lithium-iontového recyklátora v Severní Americe a k obnově přistupuje odlišně než Redwood.
Tavení a louhování jsou sice nejrychlejšími způsoby, jak rychle řešit výzvu spojenou s lithium-iontovým odpadem, ale nemusí být nejlepší. Jejich konečnými produkty jsou materiály vhodné pro baterie, ale před použitím do nových baterií tyto produkty vyžadují ještě další zpracování.
Například katoda baterie je výsledkem nanotechnologií, proto někteří odborníci na baterie pracují na procesu zvaném přímé zotavení, který zachrání katodový materiál, aniž by zničil jeho krystalickou nanostrukturu. To by dramaticky snížilo náklady na opětovné použití materiálu.
Vývoj recyklovacích technologií je vyvolán oprávněným strachem ze závislosti na Číně v zásobování vzácnými prvky. Proto strana a vláda Spojených států pověřila laboratoř Argonne (ANL) ke sjednocení a podpoře výzkumu a komplexní problematiku recyklace převedla do praxe.
Z webové stránky ANL: "Argonne je multidisciplinární vědecké a technické výzkumné centrum, kde talentovaní vědci a inženýři spolupracují na zodpovězení největších otázek, kterým lidstvo čelí, od toho, jak získat dostupnou čistou energii, až po ochranu sebe a svého životního prostředí. …Laboratoř spolupracuje s univerzitami, průmyslem a dalšími národními laboratořemi na otázkách a experimentech, které jsou příliš velké na to, aby je mohla provádět jakákoli instituce sama…"
Zajímavé je odvolávání se na projekt Manhattan. Za prvé není od věci připomenout, že projekt Manhattan „Tube Alloys“ se stal součástí amerického programu v roce 1943. Přes americké sliby o sdílení výzkumu neposkytly USA Británii a Kanadě veškeré podrobnosti o projektu Manhattan; trvalo dalších sedm let, než Británie úspěšně otestovala jadernou zbraň.
Touto referencí dávají Spojené státy jasně najevo, že se o výsledky výzkumu nebudou s nikým dělit a použijí je k pokusu o udržení svého impéria. Za druhé, a to je vidět od začátku existence, je laboratoř nepochybně rozpočtovaná z výdajů na obranu.
Z následujícího grafu je vidět, jak ANL koordinuje celkový výzkum.
Je zajímavé, s jakými inovacemi se zabývají a jaké další firmy mohou získat se spoluprácí s ANL. Například Recell, v jehož poradenství je z vojenského prostředí Matt Keyser.
"Design předmětu je velmi důležitá oblast,“ říká šéfová Linda Gaines, která vidí nutnost přihlédnout k možnosti jednodušší recyklace již v designu produktu. Je zřejmé, že nelze odhlédnout od výkonu a trvanlivosti baterií, protože to jsou přednostní chaŕakteristiky, ale třeba jen jejich propojení může recyklaci usnadnit a procenticky vylepšit výtěžnost.
Tuto otázku rozpracovala firma Circa, která komprimuje baterie v pevném pouzdře a k jejich připojení používá odnímatelný obvod. To znamená, že pokud selže jednotlivá buňka nebo majitel baterie chce upgradovat na lepší baterii, mohou být články vyměněny uvolněním některých matic a šroubů. "Způsob, jakým jsou dnes baterie navrženy, je vše svařeno a slepeno a předpokládá se, že na konci používání bude zlikvidován," říká Cummins. "Museli jsme znovu objevit, jak sestavujete baterie, s něčím, co je určeno k opětovnému použití i recyklaci." Články používané v EV a stacionárních akumulátorech mají tendenci mít více svárů na baterii, které spojují desítky baterií, takže je lze ovládat jako jednu jednotku. Cummins říká, že se jedná o praktickou techniku vypůjčenou od průmyslu spotřební elektroniky, ale díky tomu je u automobilových bateriových baterií výrazně obtížnější demontovat je kvůli upgradu nebo recyklaci. Proto Cummins a jeho tým navrhli bateriový kontejner, který lze použít pro různé typy článků k jejich propojení bez svařovaného spojení.
Ale o tom, že ani v Evropě se nezahálí, svědčí dokument EU, jehož text je ukázkou byrokratické hantýrky, která se snaží vystihnout navrhovaný směr vývoje bez jakýchkoliv konkrétních dat. Jak jinak, když je zde neviditelná ruka trhu. Poskytnu ukázku: "Poskytnutí právní jistoty navíc pomůže uvolnit rozsáhlé investice a zvýšit výrobní kapacitu pro inovativní a udržitelné baterie v Evropě i mimo ni v reakci na rychle rostoucí trh." Nebo o kus dále: "Aby se významně zlepšil sběr a recyklace přenosných baterií, měla by se současná hodnota 45% sběru zvýšit na 65 % v roce 2025 a 70 % v roce 2030, aby se materiály baterií, které používáme doma, neztratily pro ekonomiku. Ostatní baterie - průmyslové, automobilové nebo elektrické - je třeba sbírat v plném rozsahu. Všechny sebrané baterie musí být recyklovány a musí být dosaženo vysoké úrovně regenerace, zejména cenných materiálů…"
U nás v české kotlině je představitelkou tohoto vědeckého zkoumání Vítová Milada RNDr, viz EnwiWeb:
Tož přejme jí mnoho úspěchú v novém roce.
Nakonec něco k zamyšlení. Doprovodné foto dokumentu EU o uskladnění baterií. Mám radost, že tam někdo má smysl pro humor. I když se zdá poněkud šibeniční:
Související:
- Ohromné vrakoviště, na němž čekají na sešrotování dieselové automobily firmy Volkswagen
- Komu dlužíme 63 bilionů?
- Otrocká práce dětí a Nová zelená politika EU
Doporučené čtení:
Hodnota článku (rešerše, napsání, korektura, anotace, ilustrace, redakční práce) je ohodnocena částkou: 450 Kč. Pokud chcete na provoz webu přispět, klikněte zde, nebo na baner v úvodní stránce. Děkujeme!