Klimaren ikuspuntutik, litio ioien bateria agortuak birziklatzea funtsezkoa izango da ekonomia zirkular neutroa lortzeko.

Gaur egun, mundua erregai fosilen kontsumoa murrizteko elektrifikazio prozesu batean murgilduta dago. Trantsizio energetiko honek munduko ekonomiaren deskarbonizazioa bilatzen du, hainbat iturri berriztagarriren bidez elektrizitatea sortuz.

Egoera berri eta konplexu horren erdian, litiozko ioien bateriak dira gailu elektronikoetan eta ibilgailu elektrikoetan energia biltegiratzeko aukeratutako soluzioa. Horrek ekarriko du lehengaien eskaria nabarmen handitzea eta bateria-fabrikatzaileen inpaktua murrizteko birziklatze-prozesu jasangarriak garatzea.

Behar diren lehengaiek baterien balioaren zati garrantzitsu bat suposatzen dute, baita baterien karbono-aztarnarena ere. Lehengaien hornidura-katearen arrisku geopolitikoek, baterien fabrikazio-prozesuetarako beharrezkoak direnek, arrisku larrian jar ditzakete tokiko fabrikatzaileen ekoizpen-gaitasuna eta egonkortasun ekonomiko-finantzarioa.

Baterien industriaren ingurumen-inpaktua murrizteko estrategia ekologiko eta errentagarriak diseinatzeko ahalegin ugari egin dira. Ildo horretan, CIC energiGUNEk denbora eta ahaleginak inbertitzen ditu, bateria-negozio lehiakor eta jasangarri bat sortzeko gure eskualdean.

Gainera, birziklatzeak baterien industriaren errentagarritasunean eta iraunkortasunean duen garrantziaren ondorioz, enpresa batzuk bateriak birziklatzeko teknologia berriak merkaturatzen ari dira. Gastatutako bateria horiek bildu, deskargatu eta eraistea da birziklatze-katearen lehen urrats erabakigarria. Bertan, biltegiratze-logistika, garraio-kostuak eta desmuntatze-eragiketarako energia-kontsumoa optimizatu behar dira.

Gastatutako litiozko ioien bateriak desarmatzea

Gastatutako litio-ioien bateriak hondakin arriskutsutzat hartzen dira, beren propietate leherkor eta korrosiboengatik eta, batzuetan, substantzia kimiko toxikoetan duten edukiagatik. desarmatzeko eta birrintzeko eragiketetan manipulatzeko neurri bereziak behar dira.

Baterien askapen mekanikoak, bizitza baliagarriaren amaieran (EoL, ingelesezko siglengatik) kapsularatutako osagai guztiak azaltzeko, elementuen berreskuratze-errendimendu handiena lortzea ahalbidetu dezake. Ekonomiaren eta segurtasunaren ikuspegitik, metal alkalinoen (Li edo Na) eta disolbatzaile organikoen presentziak zatikatze-teknologia berrien ikerketa sakona eskatzen du.

Azken urteotan, zenbait azterlan aurretratamendu mekanikoan eta bereizketa seguru eta errentagarrian oinarritu dira desmuntatze-eragiketetan. Baterien edo material aktiboen kimikaren arabera sailkatzeko teknologiak optimizatzea erronka bat da berreskuragarriak diren osagaien bereizketa eraginkorra bermatzeko.

Irtenbide berritzaileak aztertzen ari dira eremu horretan, karakterizazio-teknika aurreratuak, adimen artifiziala eta automatizazio-teknologiak erabiliz. Urrats horren helburua da masa beltzaren eta kolektoreen, karkasaren eta beste osagai batzuen arteko bereizketa hobetzea bereizgailu grabimetriko, magnetiko, elektrostatiko eta mekanikoen bidez, birrinketa-etaparen ondoren.

Osagaien banaketa optimizatu ondoren, hurrengo urratsa erronkarik handiena izan liteke, eta horrek prozesu metalurgiko aurreratuak diseinatzea esan nahi du, bateria osatzen duten elementu nagusien berreskurapena errentagarri eta jasangarri egiteko.

Birziklapen metalurgikoko eta integrazio industrialeko prozesuak

Bateriak birziklatzearen etorkizunak metal baliotsu kritikoak berreskuratzeaz gain, elementu ez-metalikoak (grafitoa, elektrolitoa, disolbatzailea, gatzak eta polimeroak) tratatzea ere izango du helburu. Orain arte, prozesatzeko aukera ugari ikertu dira: aurretratamendu termikoa (osagai organikoak eta elektrolitoa deuseztatzeko), soluzio pirometalurgikoak eta hidrometalurgikoak edo prozesu guztien konbinazioa.

Bateriei buruzko etorkizuneko Europako Zuzentarauaren arabera, badirudi ibilbide hidrometalurgikoa dela lehengaien hornikuntza-katea ziurtatzeko aukerarik onena, baterien produktu kimikoak eta aitzindariak material aktibo berriak fabrikatzeko nahi den kalitatearekin berreskuratzeko aukera ematen baitu.

Prozesu horietan, aldez aurretik bereizitako masa beltzaren korrontea lixibiazioaren hasierako etapan sartzen da, lixibiazio kimiko gisa sailka daitekeena (azido mineralak, azido organikoak edo soluzio alkalinoak erreaktibo gisa erabiliz) edo biolixiviazio gisa (bakterioak edo mikroorganismoak erabiltzen dira bertan).

Purifikatzeko eta bereizteko hainbat aukera aztertu dira (prezipitazio kimikoa, disolbatzaileekin erauztea, elektrolisia, etab.), lixibiazio-lixibetatik abiatuta baterietarako kalitate-zehaztapenak betetzen dituzten aitzindariak lortzeko. Baterien fabrikazioaren karbono-aztarna asko murriztuko litzateke material birziklatuak material aktiboen sintesi-etapan zuzenean sar badaitezke. Aldi berean, EoL bateriak birziklatzeko estrategia holistiko bat garatzean, beharrezkoa da baterien produkzioan bigarren/lehen mailako lehengaiak eraginkortasunez eta egituraz integratzea.

Birziklatzeko diseinatua

Garatutako prozesu metalurgiko aurreratuak tresna ahaltsua dira bateriaren diseinuaren eta mihiztaduraren ekintza mugatzaileak detektatzeko, birziklapenaren errendimenduak handitzeko (bereizgailuen, aglutinatzaileen, karkasaren edo elektrolitoaren efektua berreskuratzean). Bildutako informazioa erabakigarria da ikertzaileentzat material aktiboei eta baterien diseinuari eta fabrikazioari buruz. Beraz, birziklatzeko diseinatutako kontzeptuak baterien kimika berrietarako materialak hautatzea eta daudenak hobetzea eskatzen du, eta horien birziklatze-tasa ezartzen du.

Bateria berrien birziklagarritasuna hobetzeak berekin dakar haien birziklatze-prozesuen jasangarritasuna eta errentagarritasuna nabarmen handitzea, ekonomia zirkularrean oinarritutako negozio-eredua ahalbidetuz. Horregatik, CIC energiGUNE bide horretan ari da lanean, Europar Batasunean lehiakorra, iraunkorra eta eraginkorra den baterien balio-kate oso bat lortzeko.

Egilea: Néstor Antuñano, CIC energiGUNEko Biltegiratze Elektrokimikoaren Arloko ingeniari elkartua.

Cookies on this website are used to personalize content and advertisements, provide social media features, and analyze traffic. You can get more information and configure your preferences HERE