Effizienz des Lithiumbatterie-Recycling-Systems

Batterien sind sehr nützlich, aber wenn sie verbraucht werden, können sie sehr umweltschädlich sein. Eine einzelne Quecksilberbatterie kann bis zu 600.000 Liter Wasser verunreinigen. Das Recycling von Batterien hat eine Reihe bedeutender ökologischer und wirtschaftlicher Vorteile. Den Bürgern stehen verschiedene Methoden zur Verfügung, um ihre gebrauchten Batterien so zu entsorgen, dass sie angemessen recycelt werden. In diesem Artikel wird erklärt, warum Sie Batterien recyceln müssen und wie sie recycelt werden.

Schätzungen zufolge wird der Markt für Lithium-Ionen-Batterien im Jahr 2022 weltweit einen Umsatz von 46.210 Millionen US-Dollar erzielen. Aufgrund der zunehmenden Spannungen zwischen Angebot und Nachfrage auf dem Markt stiegen die Lithiumpreise 2016 jedoch um 47% Schätzungen zufolge wird die Nachfrage bis 2020 um 64% steigen.

Der derzeitige Recyclinggrad von Lithium-Ionen-Batterien ist jedoch immer noch minimal und liegt unter 1%. In Europa gibt es nur wenige Unternehmen entlang der Lieferkette, die aktiv an der Rückgewinnung strategischer Metalle in den Batterien beteiligt sind.

Teil 1: Entsorgungsgefahren für Lithium-Ionen-Batterien:

Das Elektroauto nimmt angesichts des Bewusstseins für den Klimawandel deutlich zu. Die Regierungen ergreifen Maßnahmen zur Begrenzung der Verkehrsemissionen, während die traditionellen Hersteller ihr Engagement für diese Art von Fahrzeugen verstärken, um den Vorstoß von Unternehmen wie Tesla zu stoppen. Dieser Übergang zu einem „sauberen“ Parkplatz stellt jedoch eine große Herausforderung dar: Was tun mit großen Lithiumbatterien, wenn sie abgenutzt sind?

Derzeit versorgen bereits Millionen kleiner Lithium-Ionen-Batterien Smartphones und intelligente Geräte wie elektrische Zahnbürsten mit Strom. Die von Autos verwendeten sind jedoch groß und das Recycling ist kompliziert.

Diese Komponenten verursachen erhebliche Umweltschäden, da sie giftige Gase abgeben und das Wasser bei Beschädigung verunreinigen können. Trotzdem werden in Europa nur 5% dieser Millionen kleiner Lithiumbatterien recycelt.

Teil 2: Wie werden Lithiumbatterien recycelt?

Das derzeitige Recyclingniveau von Lithiumbatterien ist sehr niedrig, da es unter 1% liegt. Dies liegt hauptsächlich daran, dass es nur sehr wenige Unternehmen gibt, die für das Recycling verantwortlich sind, und der Grund ist nicht, dass Lithium einen mageren Marktpreis hat, der kaum 6 Euro pro Kilogramm erreicht.

Seltsamerweise bedeutet dies, dass beim Recycling von Lithiumbatterien Lithium verworfen wird, wodurch andere wertvollere Metalle wie Kobalt extrahiert werden, die anschließend zur Herstellung von Lithiumionenbatterien verwendet werden.

In recyceltem Lithium ist es fünfmal teurer als aus Mineralquellen hergestelltes Lithium. Die Lithiumgewinnung ist für Recyclingunternehmen nicht wettbewerbsfähig. Obwohl Lithium derzeit zu 100% recycelbar ist, ist es nicht üblich, es durchzuführen. Mit der wachsenden Zahl von Elektrofahrzeugen, die auf den Markt kommen, ist jedoch ein zukünftiger Mangel zu erwarten, der ein obligatorisches Recycling für die Lieferung von Materialien für Batterien erfordert.

Spezialisierte Prozesse und kleine Recyclinganlagen in der Nähe von Fahrzeugherstellern dürften der Trend der Zukunft sein. Das Haupthindernis, das diese Art von Projekt behindert, ist die Art der finanziellen Investitionen, die die Teilnehmer für die Entwicklung der spezialisierten Abfallsammlung benötigen. Da der Markt noch unerforscht ist, ist der genaue Crash und der Gesamtnutzen dieser Investitionen nicht bekannt, und deshalb habe ich beim Erwerb eines solchen Versprechens Unbestimmtheit und Zweifel gefordert.

Da das Lithiumrecycling noch in den Kinderschuhen steckt, gibt es weltweit keine Infrastrukturen außer einigen Pilotanlagen, die sich in der Demonstrationsphase befinden.

Recycling von Lithium-Ionen-Batterien:

Das Recycling von Li-Ionen-Batterien entwickelt sich zu einem florierenden Industriesektor, um die zukünftige Verfügbarkeit von Seltenerdmetallen und anderen Batteriekomponenten sicherzustellen und die Umweltkosten des Bergbaus zu senken.

Lithium wird auch in vielen Anwendungen oder Sektoren wie Bauwesen, Pharmazie, Keramik und Glas verbraucht, sodass der Verbrauch in der Automobilindustrie nur einen kleinen Bruchteil ausmacht. Bis heute machen Batterien nur ein Viertel des aktuellen Lithiumverbrauchs aus, obwohl sie 2020 voraussichtlich 40% erreichen werden. Lithium macht nur einen kleinen Teil der Rohstoffkosten aus, die zur Herstellung von Batterien benötigt werden.

Teil 3: Kosten für das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien:

Es wird Sie überraschen, dass die Kosten für das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien nicht sehr hoch sind, aber die Vorteile des Recyclings von Lithium-Ionen-Batterien sind unzählig.

Vorteile des Batterie-Recyclings:

Die biologische Abbaubarkeit der Batterien beträgt mehr als 1.000 Jahre. Batterien enthalten stark verschmutzende Elemente, die sich nicht leicht zersetzen. Meist enthalten sie Quecksilber, Zink, Chrom, Arsen, Blei oder Cadmium. Nach 50 Jahren Entsorgung beginnt sich die Batterie zu verschlechtern, bleibt aber etwa tausend Jahre lang schädlich.

Wenn Pfähle weggeworfen werden, werden sie im Laufe der Zeit durch die Zersetzung ihrer Elemente und der sie umgebenden organischen Substanz oxidiert, wodurch das Gehäuse beschädigt wird und folglich seine giftigen Bestandteile an die Umwelt abgegeben werden.

Durch das Recycling von Haushaltsbatterien wird vermieden, dass die Schwermetalle, die sie in ihrem Inneren einschließen, die Umwelt kontaminieren. Die Behandlungs- und Recyclingtechniken variieren je nach Batterietyp. Beispielsweise wird das Quecksilber der Knopfzellen durch Erhitzen und anschließende Kondensation der Quecksilbergase zurückgewonnen.

Für das Recycling herkömmlicher Batterien gibt es verschiedene Möglichkeiten: Sie können auf kontrollierten Deponien vergraben werden, oder die Metallteile der Salzfraktion können abgetrennt und dann physikalisch chemisch zur Rückgewinnung von Zink, Mangan und anderen Metallen verwendet werden. Bei anderen Gelegenheiten die Verbrennung der Batterien und die Rückgewinnung durch Destillation ihres Nickels und Cadmiums.

Die Umweltstiftung Ecopilas sammelt täglich 320.000 Batterien in ganz Spanien. Das Recycling der 246 Millionen Batterien, die pro Jahr von den für diese Tätigkeit bestimmten kollektiven Systemen gesammelt werden, umfasst die Rückgewinnung von 1.230 Tonnen Eisen und 1.476 Tonnen Zink.

Nach dieser Analyse ermöglicht das Recycling einer Alkali- / Salzbatterie1 die Rückgewinnung von etwa 17 g Materialien, hauptsächlich Metallen, von denen 5 g Eisen und 6 g Zink sind, zusätzlich zu Kupfer oder Mangan in kleineren Mengen.

Dies bestätigt die notwendige Wiederverwendung von Materialien aufgrund ihrer positiven Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit der Ressourcen, den Einsatz fortschrittlicher Abfallentsorgungstechnologien und jeden Tag mehr.