Batteriåtervinning

4,7 miljoner till forskning om batteriåtervinning

16 januari, 2017

Energimyndigheten har beviljat Swerea MEFOS 4,7 miljoner till projektet Re-LiOn för återvinning av litiumjonbatterier. Målet är att visa att batterierna kan återvinnas i ett cirkulärt system för att minska miljöbelastningen och minska uttaget av jungfruliga råvaror.

Dagens tillverkning av litiumjonbatterier baseras till övervägande del på jungfruliga råvaror vilket kräver stora energiinsatser och ger betydande utsläpp av CO2. I en framtid med kraftigt ökad batterianvändning genom till exempel elbilar blir effektiv återvinning absolut nödvändigt.

Vid återvinning kommer de mest energikrävande stegen att vara metallurgiska. Metallurgisk industri är genom sin storskalighet mycket effektiv, medan delsteg i batteriåtervinning kräver specifika processer för små volymer. En bärande idé i projektet är att så långt som möjligt utnyttja redan verksam, ofta storskalig, industri med utmärkta förutsättningar för effektivitet.

− Vi kommer att undersöka och utvärdera processkedjor där lämpliga mellanprodukter från återvinningen så tidigt som möjligt kan hanteras av energieffektiv storskalig industri. Metoderna ska vara anpassade till nordiska förhållanden och dra fördel av en modern metallurgisk industri, säger Guozhu Ye, projektledare.

Systemet ska kunna hantera kobolt, koppar, aluminium, litiumoxid, mangan och nickel vilket sammantaget öppnar för en återvinningsgrad över 80 procent. Det är också viktigt att kartlägga vad som är energi- och miljömässigt, strategiskt och ekonomiskt motiverat.

− Vår tanke är också att erfarenheterna från Sveriges unika, väl fungerande insamlingssystem för exempelvis alkaliska batterier kommer att kunna överföras till litiumjonbatterier och ge industrin ett tidsmässigt försprång gentemot andra länder, fortsätter Guozhu Ye.

Arbetet kommer att bedrivas i form av litteraturstudier, LCA-studier, termodynamiska beräkningar, utveckling i labbskala och pilotskala samt genom industriella försök. Projektet ska täcka hela värdekedjan från insamling till nya råvaror. (Energibesparingseffekten som ett resultat av projektet beräknas bli 78 GWh år 2030.)

Projektgruppen leds av Swerea MEFOS och består i övrigt av IsoLogistics och Swerea IVF. Även Kunming University (Kina) med goda kunskaper kring dessa frågor kommer att delta med sin kompetens inom området. Projektet startar 1 januari 2017 och pågår under tre år.

Fakta − litiumjonbatterier
 

Litiumjonbatterier är uppladdningsbara batterier där katoden består av aluminium överdragen av någon typ av litiumoxid där metaller som mangan, kobolt och nickel också ingår. Anoden är av koppar med ett lager av grafit, medan elektrolyten består av litiumfluorid eller litiumklorid i en organisk lösning. Batteritypen förväntas få en kraftigt ökad användning, dels i och med ökad mobilitet av elektriska konsumtionsartiklar, dels i samband med elektrifiering av biltrafiken.

Tillverkningskostnaden för litiumjonbatterier består till 55-75 % av material. I förhållande till andra batterityper är insamlingskvoten låg och kan förklaras av att batterisystemen är relativt nya och att elbilar inte tjänat ut. Norden har idag ingen fullständig återvinning av litiumjonbatterier.