Drugi život, pa reciklaža

Proizvođači automobila na tržište donose sve više elektrifikovanih modela koji crpe energiju iz baterija. U budućnosti se mogu očekivati električni dometi od 1.000 kilometara, posebno sa najavljenom novom tehnologijom solid-state baterija. Prema planovima, samo na nemačkim putevima 15 miliona električnih automobila trebalo bi da bude do 2030. godine. Mnogi se s pravom pitaju šta se dešava sa baterijama kada usled dotrajalosti izgube kapacitet i budu zamenjene zbog smanjenog dometa. Rizik da će doći do velikog problema usled prekomernog odlaganja baterija kroz nekoliko godina ne postoji, a evo i zašto...

Drugi život u stacionarnom radu

Baterije koje više nisu dovoljno snažne za upotrebu u automobilu nikako nisu bezvredne. Po pravilu, nakon nekoliko hiljada ciklusa punjenja (u zavisnosti od tipa baterije i hemijskog sastava u ćelijama), one i dalje imaju između 70 i 80 odsto energetskih sadržaja u odnosu na prvobitni kapacitet. Stoga nema ni ekonomskog ni ekološkog smisla odlagati ih u ovom stanju. Naprotiv, takve baterije mogu da se koriste u takozvanom „drugom životu” u stacionarnom radu.

Stacionarni rad ima prednost u tome što je baterija daleko manje opterećena nego u automobilu sa svojim stalnim fazama ubrzanja i rekuperacije. Stacionarni rad je takođe mnogo ravnomerniji, a punjenje i pražnjenje je sporo, pa je sama baterija manje pod stresom. Odgovarajuće serije merenja procesa starenja u laboratoriji su pokazale da „drugi život” može da traje još 10 do 12 godina. To znači da će baterije iz električnih vozila završiti radni vek tek nakon više od 20 godina, ako se koriste u prosečnim uslovima.

U „drugom životu”, one se mogu koristiti u razne svrhe. Recimo, jedna baterija iz električnog vozila dovoljna je za skladištenje električne energije u privatnim domaćinstvima. Baterija kapaciteta 20 kWh može da skladišti više energije nego što je obično potrebno u porodičnom domaćinstvu kao „tampon” za energetski sistem kuće.

Sirovine u baterijama

Sirovi materijali sadržani u bateriji su previše vredni da bi se ostavljali neiskorišćenim nakon „umiranja” baterije. Pogonska baterija sadrži mnogo aluminijuma, čelika i plastike u kućištu, dok se u njenoj unutrašnjosti nalaze litijum, mangan, kobalt i nikl. Prema navodima Folksvagena, njihova litijum-jonska baterija od oko 400 kilograma ima kapacitet od 50 kWh i trenutno sadrži oko 8 kilograma litijuma, 12 kilograma mangana, 9 kilograma kobalta, 41 kilogram nikla, 71 kilogram grafita. Proporcije metala u kućištu su 22 kilograma bakra, 126 kilograma aluminijuma, 3 kilograma čelika. Pored toga, 37 kilograma elektrolita i 21 kilogram plastike može da se reciklira. Zato je važno recikliranjem spasiti ova rudna bogatstva.

NOVA REGULATIVA
Nova uredba o baterijama stupila je na snagu 17. avgusta 2023. Cilj uredbe je zaštita zdravlja ljudi i životne sredine i promovisanje funkcionalnog ekonomskog ciklusa u pogledu vraćanja baterija, recikliranja sirovina za baterije i njihove ponovne upotrebe.
Propisana stopa reciklaže za baterije pomerena je sa 50 na 90 odsto. Novoproizvedene baterije moraju sadržati minimalan procenat recikliranog materijala. Proizvođači moraju precizno izračunati trajnost i vek trajanja svojih proizvoda i učiniti ih transparentnim, a od 2025. CO₂ otisak baterija mora biti preciziran. Do tada će biti definisane granične vrednosti, a od 2027. biće obavezan pasoš baterije (sa QR kodom) koji mora da sadrži podatke o sastavu i rastavljanju baterije. Za poštovanje ovih obaveza odgovoran je proizvođač odgovarajuće baterije.

Procesni koraci u reciklaži

Da bi se postigla najveća moguća stopa oporavka tokom reciklaže, procesi se primenjuju u nekoliko koraka. Počinje se sa ručnim rastavljanjem baterijskog sistema. Sledi sortiranje, usitnjavanje i termičko topljenje. Na kraju procesa je odvajanje materijala. Veliki deo materijala za baterije se tako lako može povratiti. Neki od koraka procesa su energetski intenzivni i skupi, ali će se odnos troškova i koristi stalno poboljšavati.

NAJVEĆE SKLADIŠTE U EVROPI
Fabrika BMW u Lajpcigu pokazuje koliko može biti relevantan „drugi život” baterija. BMW je tamo 2017. godine postavio stacionarno skladište koje se sastoji od 700 međusobno povezanih i3 baterija. Koristi se mešavina starih i novih baterija. Energija sunca i vetra proizvedena u fabrici BMW-a se skladišti u ovom velikom skladištu, a zatim se koristi za proizvodnju.

Sada postoji mnogo sistema koji mogu da recikliraju litijum-jonske baterije. To uključuje sisteme koji su već u funkciji i one koji su planirani za narednih nekoliko godina. Međutim, oni se još ne mogu reciklirati u industrijskom obimu koji će biti neophodan u budućnosti, jer još nema dovoljne količine baterija iz električnih automobila koje su zrele za reciklažu.

Ukupno 90.000 tona recikliranog materijala trebalo bi da bude dostupno u Nemačkoj do 2030. Pored plastike i aluminijuma, tu su i sirovine kao što su kobalt, litijum i nikl. U Švedskoj postoje planovi (uglavnom proizvođača baterijskih ćelija Northvolt) da se postave još veći kapaciteti za reciklažu baterija. Već sada se širom Evrope može računati na ukupan kapacitet od oko 435.000 tona godišnje.

NAJVEĆE SKLADIŠTE U NEMAČKOJ
‍Jedno od najvećih svetskih skladišta baterija biće otvoreno u Baden-Virtembergu do kraja 2025. Predviđeno je skladištenje kapaciteta 250 megavata, koje će biti postavljeno u kontejnere za baterije na površini od četiri i po fudbalska terena, u neposrednoj blizini trafostanice. Kupac je operator prenosnog sistema TransnetBV. Što dalje energetska revolucija bude napredovala, biće potrebni sistemi za skladištenje većeg obima: oni mogu premostiti faze nestašice električne energije (mračno zatišje) i viška električne energije (vetroviti i sunčani dani).

S obzirom na to da se većina baterija trenutno koristi u vozilima ili aplikacijama za „drugi život”, proći će još neko vreme pre nego što veliki broj korišćenih baterija ode na reciklažu. Stručnjaci su saglasni da za nekoliko godina to neće biti neophodno samo sa ekološke tačke gledišta, već će imati i ekonomski razlog da se sirovine koje se koriste u baterijama recikliraju do poslednjeg grama.

‍