Учёные разрабатывают оптимизированный процесс переработки аккумуляторов электромобилей

Сотрудники Технологического университета Чалмерса (Швеция) недавно выпустили научную статью, где описывают оптимизированный процесс переработки аккумуляторов электромобилей. Они утверждают, что данный процесс может быть дешевле, проще и экологичнее. Исследования, результаты которого публикуются в статье, были проведены одними из ведущих экспертов в данной области. Поэтому могут представлять собой важный этап на пути к массовому распространению электромобилей.

Сейчас уже несколько компаний разрабатывают технологические системы, которые будут использовать комбинацию двух вышеназванных процессов. Специалисты из Технологического университета Чалмерса обнаружили, что данные компании применяют в своих технологических процессах сильно отличающиеся температуры и время. Поэтому есть большая потребность в сравнительном исследовании, чтобы определить оптимальные параметры термической обработки и гидрометаллургического процесса переработки литий-ионных аккумуляторов.
 

Исследователи: достаточно комнатной температуры и 30 минут

Основным открытием проведённого исследования стало то, что гидрометаллургический процесс можно проводить при комнатной температуре. Раньше такая методика не изучалась. Она может принести существенные плюсы процесса в виде уменьшение воздействия на окружающую среду. Кроме того, это существенно снижает затраты на утилизацию и переработку аккумуляторов. Помимо этого, учёные обнаружили, что процесс можно осуществляться значительно быстрее, чем предполагалось ранее.

Как говорит научный сотрудник отдела химии и химического машиностроения Чалмерса и один из основных авторов статьи, Бурчак Эбин, проведённые исследования имеют огромное значение для компании в этой области. В некоторых случаях возможно снизить рабочую температуру процесса с 60-80 С до комнатной температуры. Время процесса можно уменьшить с нескольких часов до 30 минут, говорит Эбин.

Помимо режимов выше названных процессов, исследователи также занимались исследованием того, как предварительная термическая обработка и гидрометаллургия влияют друг на друга. Они представили важные сравнения между двумя различными подходами к предварительной термической обработке. Это сжигание и пиролиз. Пиролиз проводится без кислорода и считается более экологичным. Исследовательская группы установила, что он обеспечивает наилучшие результаты.

Доцент кафедры химии и химического машиностроения в Университете Чалмерса, Мартина Петраникова, объясняет, что для удовлетворения грядущей огромной потребности в переработке аккумуляторов электромобилей требуются максимально действенные и эффективные технологические процессы. Поэтому проведённые исследования предлагают бесценные знания для операторов и производителей этой технологии. Как говорит Петраникова, представленные методы могут быть оптимизированы для переработки всех видов литий-ионных аккумуляторов. Мартина Петраникова работала со специалистами компании Northvolt, которая является одним из крупнейших стартапов по производству аккумуляторов Европе. Она помогала им разрабатывать и внедрять процессы их переработки.
 

Решающее значение имеет непрерывная оптимизация

Исследователи считают, что если требуется достичь необходимых объёмов утилизации аккумуляторов для электромобилей, то затраты на этот процесс должны быть радикально снижены. Поэтому требуется непрерывная оптимизация и улучшение технологических процессов. Для снижения затрат требуется сокращение этапов процесса переработки. Петраникова говорит, что сейчас они работают над несколькими проектами и тесно сотрудничают с разработчиками технологии. Это позволит преуспеть в решении стоящих задач.

Кстати, сейчас всё больше видна наметившаяся тенденция среди производителей аккумуляторов – это разработка твердотельных батарей. Они содержат существенно больше различных металлов, что приводит к усложнению переработки. Исследователи говорят, что в связи с этим требуется необходимость согласования глобального стандарта максимального количества металлов в этих аккумуляторах.

Результаты работы, проведённой специалистами Университета Чалмерса, опубликованы в этой статье.