Toyota Chemical Engineering opracowała nowy sposób recyklingu baterii samochodowych

Inżynierowie z Toyota Chemical Engineering stworzyli innowacyjną metodę recyklingu baterii wykorzystywanych w pojazdach o napędzie hybrydowym, hybrydach typu plug-in oraz autach elektrycznych. Nowe rozwiązanie wyróżnia się redukcją emisji dwutlenku węgla podczas całego procesu technologicznego oraz umożliwia efektywniejsze odzyskiwanie cennych materiałów, takich jak lit czy kobalt.

Wzrost popularności pojazdów elektrycznych i hybrydowych prowadzi do zwiększonego popytu na kluczowe minerały niezbędne do wytwarzania baterii litowo-jonowych i innych rozwiązań elektrycznych, szczególnie litu oraz kobaltu. Z uwagi na ograniczoną dostępność tych pierwiastków w przyrodzie odzyskiwanie surowców wtórnych staje się kwestią priorytetową i doskonale wpisuje się w koncepcję gospodarki o obiegu zamkniętym, która wesprze starania w osiągnięciu zerowego śladu węglowego. Dodatkowo producenci baterii w Europie zostaną zobligowani od 2031 roku do stosowania metali pochodzących z recyklingu zużytych akumulatorów.

Innowacyjne podejście do recyklingu baterii

W aktualnie stosowanych technikach recyklingu zużyte akumulatory kierowane są do pieców, po czym pozyskane z nich metale zostają zebrane i poddane obróbce. Proces spalania powoduje straty cennych materiałów oraz generuje znaczne emisje dwutlenku węgla. Aby pełny cykl istnienia samochodu można było uznać za całkowicie neutralny dla klimatu, niezbędna jest gruntowna analiza wszystkich źródeł emisji – począwszy od wyprodukowania, poprzez zakończenie użytkowania pojazdu, aż po utylizację – oraz ich systematyczna minimalizacja. Decydującym czynnikiem w redukcji emisji CO2 może okazać się technologia odzyskiwania komponentów baterii bez konieczności ich wcześniejszego spalania.

Inżynierowie Toyoty oraz firmy specjalizującej się w przemysłowym zagospodarowaniu odpadów Toyota Chemical Engineering pomyślnie przeprowadzili już pierwsze testy tej metody. Zespół Toyota Chemical Engineering posiada znaczące osiągnięcia w zakresie nowatorskich rozwiązań recyklingowych. W roku 2010 firma stworzyła pionierską metodę przetwarzania akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych (NiMH). Od tamtej pory w zakładzie produkcyjnym zlokalizowanym w Handzie (prefektura Aichi) gromadzone i przetwarzane są wyeksploatowane baterie pochodzące z samochodów hybrydowych.

Udoskonalony proces odzysku surowców

Od jesieni 2023 roku przedsiębiorstwo prowadzi badania nad nowatorską metodą recyklingu bez wykorzystania metody spalania. Elektrolit znajdujący się w akumulatorach, który umożliwia przepływ jonów, charakteryzuje się wysoką łatwopalnością. W celu wyeliminowania zagrożenia zapłonem podczas procesu przetwarzania elektrolit zostaje poddany destylacji i ekstrakcji. W kolejnym etapie, ogniwa baterii są kruszone, segregowane i ponownie wprowadzane do cyklu produkcyjnego. Materiały odzyskane w tym procesie to znacznych rozmiarów fragmenty zawierające aluminium, żelazo lub tzw. „czarną masę”, czyli sproszkowaną substancję bogatą w różnorodne metale rzadkie. Pozyskane w ten sposób surowce trafiają następnie do dalszej obróbki realizowanej przez współpracujące firmy, które wykorzystują je do wytwarzania nowych akumulatorów.

Yumi Otsuka, Chief Sustainability Officer w Toyota, tak komentuje najnowsze osiągnięcie: „Wdrożenie nowych procesów recyklingu oznacza także wysokie koszty inwestycyjne. Jednak kluczowe jest kompleksowe spojrzenie na cykl życia samochodu. Niech przykładem będzie nasza usługa mobilności KINTO. Ponieważ sami zarządzamy pojazdami, łatwiej jest zapewnić ich ponowne wykorzystanie i recykling części oraz materiałów. Poza tym mamy stały kontakt z naszymi klientami, co daje nam nowe możliwości oferowania im dodatkowych usług, takich jak ulepszenia i personalizacje. Dlatego bardziej zaawansowana gospodarka o obiegu zamkniętym przyczynia się zarówno do niższych emisji CO2, jak i nowych możliwości biznesowych”.