Több mint 100 millió használt járműakkumulátorral lehet számolni.
Az elektromos mobilitás globális növekedésével párhuzamosan az elektromos járművek (EV) akkumulátorai iránti igény is egyre növekszik. Ez a kereslet az akkumulátorgyártás jelentős növekedéséhez vezetett: 2030-ra évente több mint öt terawattóra (TWh) óriásgyári kapacitás várható világszerte. Az elektromos járművek élettartamuk végét elérő akkumulátorainak mennyisége is jelentősen növekszik, és a következő évtizedben becslések szerint több mint 100 millió használt járműakkumulátorral lehet számolni.
A fosszilis tüzelőanyag alapúról az elektromos mobilitásra való áttérés hosszú távon pozitív hatással lehet a környezetre, de közlekedési rendszerünk átalakítása új ellátási láncok kialakítását és méretnövelését igényli. Ezzel a kihívással együtt jár a lehetőség is: olyan ellátási láncot kell létrehozni, amely stabilabb, rugalmasabb, hatékonyabb és fenntarthatóbb, mint a fosszilis tüzelőanyaggal és belső égésű motorral működő járműiparé. Az akkumulátorok újrahasznosítása kulcsszerepet játszik e lehetőség kihasználásában.
Gyártási hulladékból újrahasznosítás
Kínában, Európában és az Egyesült Államokban, amelyek mindegyike nagymértékű EV-átálláson megy keresztül, az újrahasznosításra alkalmas akkumulátoranyagok nagy része még mindig a fogyasztói elektronikai cellákból származik, például a laptopokban és más háztartási termékekben lévő cellákból, valamint a hibás, a minőségellenőrzés során nem megfelelő minőségű akkumulátorokból származó cellagyártási hulladékból.
Mivel egy új akkumulátorgyár beindításakor a cellagyártási hulladék aránya eléri a 30 százalékot, az újrafeldolgozás jelentős mennyiségi forrása azokon a piacokon alakul ki, ahol az EV-akkumulátorok gyártása nagy sebességre kapcsol.
AZOKON A PIACOKON, AHOL AZ ELEKTROMOS JÁRMŰVEK ELTERJEDTSÉGE MÁR EGY IDEJE ELTERJEDT, PÉLDÁUL KÍNÁBAN, AZ ELHASZNÁLÓDOTT AKKUMULÁTOROK NAGYOBB MENNYISÉGET KÉPVISELNEK.
A McKinsey&Company elemzése azt mutatja, hogy világviszonylatban valószínűleg a gyártásból származó hulladék marad az újrafeldolgozásra szánt akkumulátoranyagok elsődleges forrása 2030-ig, amikor az elhasználódott EV-akkumulátorok mennyisége olyannyira megnő, hogy megelőzi a gyártási hulladékét.
E-autók használt akkujai
A használt elektromosautó-akkumulátorok több felhasználási lehetőséget tudnak nyújtani, ha egyszer már eljutottak élettartamuk végéig. A gépjárművek használt Li-ion akkumulátorainak lehetséges felhasználási területei az ún. „második élet” során a következők:
- kis teljesítményű EV-felhasználások, például golfkocsik,
- energiatárolás az EV-töltéshez,
- ólom-savas akkumulátorok helyettesítése,
- tartalék energiaellátás távközlési szolgáltatásokhoz,
- lakossági energiatárolási szolgáltatások,
- közüzemi energiatárolási szolgáltatás.
Érdemes röviden bemutatni, milyen újrahasznosítási módszereket alkalmaznak. Az átlagosan 10-15 éves élettartamuk végén a lítiumion-akkumulátorokat újrahasznosíthatják az erre szakosodott vállalatok, amelyek tudják, hogyan kell biztonságosan szétszerelni azokat, és hogyan kell a megfelelő módszereket alkalmazni az újrafelhasználható anyagok visszanyerésére. Napjainkban háromféle eljárás létezik:
- a pirometallurgiai eljárás,
- a hidrometallurgiai eljárás,
- a kísérleti fázisban lévő közvetlen újrahasznosítás.
A pirometallurgia az akkumulátorok magas hőmérsékleten történő kezelését jelenti, amelyet szétválasztási lépések követnek. A hidrometallurgia során vizes oldatokat használnak az értékes fémek feloldására az elhasznált lítium-ion akkumulátorokból a fémek visszanyerésére egy sűrítési és tisztítási szakaszon keresztül.
A közvetlen újrahasznosítás azt jelenti, hogy az akkumulátorok aktív anyagainak szerkezete közvetlenül helyreáll. Jelenleg az iparban széles körben alkalmazzák a pirometallurgiai és a hidrometallurgiai eljárásokat, míg a közvetlen újrahasznosítási technika elsősorban ma még laboratóriumi szintű.
Közvetlen újrahasznosítás előnyei
E módszerek közül a közvetlen újrafeldolgozási/hasznosítási technika, ha üzleti alapon is életképes lesz, hosszabb távon kisebb környezeti terheléssel jár, és az alacsonyabb költségek miatt előnyhöz juthat az akkumulátorokban fellelhető kritikus anyagok újrahasznosításában.
Az USA-ban működő Argonne Nemzeti Laboratórium modellszámításai alapján a közvetlen újrahasznosítás kevesebb környezeti hatással járhat, és nagyobb anyagvisszanyerési arányt eredményezhet, mint a pirometallurgiai vagy hidrometallurgiai eljárások. A számítások szerint a közvetlen újrafeldolgozás a költségeket 40%-kal, az energiafelhasználást 82%-kal, az üvegházhatású gázok kibocsátását 68%-kal, a vízfelhasználást 77%-kal és a kénoxid-kibocsátást 91%-kal csökkentheti.
Újrahasznosítási technológiák
Vannak új technológiák, amelyek szinte teljes egészében tudják hasznosítani az elhasznált akkumulátorokat. Az elektromos járművek és e-kerékpárok, valamint a helyhez kötött tárolórendszerek és olyan mindennapi eszközök, mint a mobiltelefonok, laptopok és barkácseszközök akkumulátorainak újrahasznosítására is alkalmas technológiák kezdenek elterjedni. A szabadalmaztatott technológiák lehetővé teszik az értékes anyagok kinyerését az akkumulátorokból, beleértve a kobaltot, a lítiumot, a nikkelt és a mangánt több mint 95 százalékos arányban.
Egyre több akkumulátorhasznosító üzem telepítését jelentik be Európában: óriásüzemek épülnek az Egyesült Királyságban, Németországban, Svédországban és Olaszországban.
Franciaországban, például Dunkerque-ben az ún. akkumulátor völgyben, az első ütemben évi 50 ezer tonna kapacitással akkumulátormodul feldolgozó üzem létesül.
A veszélyes anyagok környezetbe jutásának a kockázata nemcsak a gyártásnál, hanem az újrahasznosítás során mind a pirometallurgiai, mind a hidrometallurgiai eljárásoknál fennáll. Ezért nagyon fontos ezeknél az üzemeknél is minden biztonsági előírás szigorú betartása, továbbá szükség van a határozott és folyamatos szakhatósági felügyeletre és rendszeres ellenőrzésre.
A sorozatos bírságolásokat követően a Nógrád Vármegyei Kormányhivatal 2023 augusztusban határozatlan időre felfüggesztette a bátonyterenyei akkumulátor-feldolgozó működését. A dél-koreai tulajdonú SungEl Hitech Hungary Kft. üzeme rendszeresen megszegte a biztonságos működéssel és hulladékgazdálkodással kapcsolatos előírásokat. A bezárás azonban egy végső lépés, a valódi megoldást az jelentené, ha valamennyi szabály betartása mellett működnének a hazai akkumulátor-újrahasznosító létesítmények.
Újrahasznosítási kapacitások
MÍG AZ ÚJRAHASZNOSÍTÁSI PIACON A KÖZELMÚLTBAN JELENTŐS BERUHÁZÁSOK TÖRTÉNTEK, EZ MÉG MINDIG CSAK A TELJES AKKUMULÁTORFÉM-TERMELÉS KEVESEBB MINT 5%-ÁT TESZI KI.
A 2023-ban piacra került teljes anyag 5%-a kobalt-újrahasznosításból származott, 6%-a lítium-karbonát-egyenérték és 1%-a nikkel. Mindeközben az előrejelzések szerint 10 év alatt ötszörösére emelkedik a litiumion-akkumulátor iránti igény.
Miután a jelenlegi akkumulátorhasznosítási kapacitások csaknem háromnegyedét a gyártás során keletkezett selejtek kezelése teszi ki, jelentősen meg kell növelni a hasznosítási kapacitásokat, hiszen vagy ártalmatlanítani, vagy újra a gazdaság körforgásába helyezve hasznosítani kell az elhasznált vagy selejtes akkumulátorokat.
AZ ÚJRAHASZNOSÍTÁS AZ AKKUMULÁTORPIAC EGYIK NAGY KIHÍVÁSA LESZ A KÖVETKEZŐ 10 ÉVBEN.
Az EU is ennek tudatában lépett. Az Európai Unió Tanácsa 2023. július 10-én az akkumulátorokra és hulladékakkumulátorokra vonatkozó rendeletet fogadott el. A jogszabály szigorú követelményeket állapít meg az akkumulátorokat kezelő létesítmények számára arra vonatkozóan, hogy minden begyűjtött hulladékakkumulátort megfelelő kezelésnek és újrafeldolgozásnak kell alávetni, minden esetben az elérhető legjobb technikák alkalmazásával.
A rendelet többek között 2027-re és 2031-re 80-95%-os kötelező újrafeldolgozási arányokat ír elő a különböző fémekre. Ez a jogszabály a jövőben várhatóan óriási lökést ad majd az újrahasznosítási technikák és kapacitások fejlesztése és növelése terén. (Portfolio)
