Co się dzieje ze zużytymi bateriami aut elektrycznych? Nie trafiają do śmieci
Oprac.: Krzysztof Mocek
Baterie litowo-jonowe, wykorzystywane w samochodach elektrycznych z czasem tracą swoją pojemność. Ich zużycie to duży problem, zarówno ze względów ekonomicznych, jak i ekologicznych. Co bowiem zrobić z bateriami, które nie trzymają już początkowych parametrów, a są dużym i ciężkim odpadem niebezpiecznym? Marka Renault ma na to odpowiedzi.
Do produkcji akumulatorów litowo-jonowych używa się szeregu surowców, w tym litu, kobaltu, niklu oraz aluminium. Przemysł motoryzacyjny umożliwia ich ponowne wykorzystanie po poddaniu recyklingowi, ale proces ten jest skomplikowany i kosztowny - przede wszystkim ze względu na konieczność przeprowadzenia szeregu chemicznych przemian. Uwzględniając zasady gospodarki o obiegu zamkniętym, najlepiej jest więc możliwie najbardziej opóźnić przeprowadzenie tego procesu.
Pierwszy cykl życia akumulatorów
Optymalizacja cyklu życia akumulatorów zaczyna od ich pierwszego użycia w samochodzie elektrycznym. Jest to możliwe dzięki inteligentnemu zarządzeniu cyklami ładowania i rozładowywania baterii, co przyczynia się do maksymalizacji wydajności oraz wydłużenia okresu działania. W przypadku samochodów marki Renault, gwarancja na akumulatory elektryczne wynosi nawet 8 lat. W przypadku wystąpienia jakichkolwiek nieprawidłowości, uszkodzona bateria może trafić do specjalnego centrum naprawczego - m.in. takiego, jak opisywany przez nas niedawno zakład w Zabrzu.
Co więcej, dzięki rozwijanym przez Grupę Renault technologiom V2G, V2H i V2L możliwa jest dwukierunkowa wymiana energii między akumulatorem samochodu elektrycznego a siecią elektryczną, domem czy innym odbiornikiem. Oznacza to, że akumulatory mogą oddać energię elektryczną do sieci w momencie, gdy jest największe zapotrzebowanie na prąd.
Drugi cykl życia akumulatorów
Gdy kończy się życie akumulatorów w pojeździe, wciąż mogą one być wykorzystywane do innych celów niż zasilanie samochodu. Grupa Renault prowadzi zbiórkę zużytych baterii z samochodów elektrycznych, a te następnie wykorzystuje je m.in. jako stacjonarne magazyny energii. Stosowanie tego rozwiązania ułatwia korzystanie z energii pochodzącej z odnawialnych źródeł, np. energii wiatrowej czy słonecznej - zarówno w skali domu czy budynku, jak i terenu przemysłowego czy dzielnicy.
Akumulatory pochodzące z aut Grupy Renault są również wykorzystywane w tzw. inteligentnych obszarach, takich jak wyspy Belle-Île-en-Mer czy Porto Santo czy położony u wybrzeży Brazylii archipelag Fernando de Noronha. Pozwala to ograniczyć zależność od paliw kopalnych i promować wykorzystanie odnawialnych źródeł energii.
Przykładowo na Belle-Île-en-Mer ponowne użycie akumulatorów litowo-jonowych z samochodów Renault ZOE umożliwiło magazynowanie energii produkowanej w ciągu dnia przez panele słoneczne zainstalowane na dachu lokalnej szkoły. W rezultacie budynek ma dostęp do bezemisyjnej energii przez cały czas, nie tylko w momencie, gdy jest ona wytwarzana.
Recykling akumulatorów
Akumulatory z samochodów elektrycznych poddawane są recyklingowi dopiero po wielu latach użytkowania dzięki rozwiązaniom dającym im "drugie życie".
Grupa Renault połączyła się w konsorcjum z firmami Veolia i Solvay w celu opracowania technologii pozyskiwania i oczyszczania metali ze zużytych akumulatorów. Dzięki temu możliwe jest skuteczne odzyskiwanie z akumulatorów trakcyjnych strategicznych surowców takich jak kobalt, nikiel i lit, które mogą być ponownie wykorzystane do produkcji nowych akumulatorów do samochodów elektrycznych.
Jak wygląda proces recyklingu? Zużyte akumulatory poddawane są rozładowaniu i demontażowi. Następnie materiały aktywne katody zanurzane są w N-metylopirolidonie, po czym są przesączane i suszone. Kolejny etap to rozdrabnianie ultradźwiękami, a później ługowanie kwasem - w ten sposób można odzyskać ponad 96 proc. kobaltu i ponad 98 proc litu.
Nie tylko Renault daje drugie życie bateriom
Podobne rozwiązania w zakresie zużytych baterii przedstawiają także inni producenci, w tym Audi oraz Volkswagen. W Herdecke, niedaleko Dortmundu, koncern energetyczny RWE uruchomił magazyn energii wykorzystujący zużyte akumulatory litowo-jonowe pochodzące z samochodów elektrycznych niemieckiego koncernu. Dostarczone do projektu akumulatory pochodzą z wycofanych z eksploatacji pojazdów rozwojowych.
Jak twierdzą przedstawiciele - W zależności od sposobu użytkowania, akumulatory te mają jeszcze do dziesięciu lat żywotności, a dodatkowo są także tańsze niż nowe ogniwa.
***