Elektryfikacja pojazdów, w tym motocykli, niesie różne zmiany i koszty. Jednym z największych problemów są zużyte baterie litowe. Potężne akumulatory zasilające jednoślady i samochody są bardzo kłopotliwe w utylizacji. Dlaczego to jest takie trudne i kosztowne?

Baterie litowo-jonowe (Li-ion) są podstawowym źródłem energii dla pojazdów elektrycznych. Wymagania względem pojemności sprawiają, że są duże, ciężkie i skomplikowane. Wszystko po to, aby mogły spełniać swoją rolę. Kiedy dochodzi do uszkodzenia układu, najczęściej trzeba wymieniać cały system akumulatorów, co jest niezwykle kosztowne. Ale największym problemem są zużyte baterie litowo-jonowe. Na dodatek, ze względu na wzrost produkcji, ich tonaż cały czas przybywa.

W przypadku tradycyjnych akumulatorów kwasowo-ołowiowych, po okresie eksploatacji są zazwyczaj dzielone na części i rozdrabniane, a uzyskany drobny materiał jest topiony albo rozpuszczany w kwasie. Ale baterie litowo-jonowe charakteryzują się o wiele większą komplikacją; posiadają wiele różnych części, które mogą nawet wybuchnąć, jeśli proces rozmontowania nie jest przeprowadzany w odpowiedni sposób. To rodzi wiele problemów. Obecnie istniejące metody pozyskiwania składników ze zużytych baterii li-ion są bardzo drogie. Mówiąc prościej, recykling jest droższy niż wydobycie nowego litu. Spróbujmy wyjaśnić bardziej szczegółowo, dlaczego tak się dzieje.

Tylko niewielka część baterii litowo-jonowych to czysty lit. Poza nim zawierają również takie metale jak kobalt, nikiel, mangan i miedź. Wszystkie te pierwiastki można ponownie wykorzystać. Małe baterie litowe są po prostu przepuszczane przez dużą maszynę do rozdrabniania, a na końcu otrzymujemy substancję zwaną czarną masą, która wygląda jak czarny piasek. Ale to wciąż mieszanka minerałów.

Następnym etapem jest oddzielenie poszczególnych pierwiastków, i to jest etap, w którym trafiamy na procesy identyczne, jak w sektorze wydobywczym. Hydrometalurgia wykorzystuje szereg roztworów chemicznych do ekstrakcji każdego z metali, a pirometalurgia wykorzystuje do tego celu wysokie temperatury.

Ale to nie wszystko. Baterie do pojazdów elektrycznych składają się z tych samych komponentów, co małe baterie litowo-jonowe, natomiast ich struktura jest bardziej skomplikowana. Nie są to jedynie tysiące ogniw podzielonych na pakiety. Pomiędzy tymi pakietami może znajdować się elektronika lub system zarządzania baterią, które monitorują takie rzeczy, jak temperatura lub wadliwe ogniwa. Oznacza to, że duże baterie stosowane w samochodach i motocyklach, nie mogą trafić prosto do niszczarki. Muszą zostać zdemontowane.

W praktyce demontaż oznacza rozerwanie zewnętrznej obudowy, wyciągnięcie poszczególnych ogniw lub zawartości baterii, która następnie trafi do dalszego procesu. Pozostałe materiały, czyli obudowa i elektronika, trafiają do innego zakładu recyklingu.

To wszystko jest szalenie skomplikowane i kosztowne. Trudno się zatem dziwić, że recyklingowi poddawane jest zaledwie około 5% zużytych baterii litowych. Co z pozostałymi? Trafiają na gigantyczne składowiska, gdzie latami czekają na swoją kolej, a w krajach o mniejszej kulturze gospodarowania odpadami są wyrzucane z innymi śmieciami, co oczywiście wpływa na degradację środowiska. Tymczasem tradycyjne akumulatory kwasowo-ołowiowe są objęte bardzo dobrym i wydajnym procesem odzyskiwania surowców. Ponad 95% akumulatorów wykonanych w tej technologii zostaje ponownie wykorzystanych.

Czy istnieje jakieś rozwiązanie problemu utylizacji akumulatorów pojazdów elektrycznych? Jak na razie, głównie połowiczne. Przede wszystkim akumulatory EV nie muszą od razu trafiać do niszczarki. Mogą być używane w innych zastosowaniach, gdy ich poziom wydajności staje się zbyt niski, by mogły być użyte w samochodach lub motocyklach. W zasadzie to kolejny problem tej technologii, bo tajemnicą poliszynela jest fakt, że nawet przy 75% pojemności akumulator samochodowy lub motocyklowy nie może być już używany w pojeździe.

Oczywiście wyekspediowanie częściowo zużytych akumulatorów litowo-jonowych do innych zadań, gdzie mogą jeszcze posłużyć, też wymaga opracowania najróżniejszych procedur i przygotowania rynku do tej formy dalszego wykorzystania. Nie jest to niewykonalne, ale na pewno problematyczne.

Jak duża jest skala problemu? Wraz z gwałtownym wzrostem popularności pojazdów elektrycznych, rośnie również ilość zużytych akumulatorów litowo-jonowych. Analitycy branżowi wskazują, że do 2020 r. w samych Chinach powstało około 500 tys. ton zużytych akumulatorów litowo-jonowych, a do 2030 r. ich liczba na całym świecie osiągnie 2 mln ton rocznie.

W UE zdolność do recyklingu baterii powoli, ale jednak wzrasta. Do końca bieżącego roku sięgnie 160 tys. ton rocznie. W porównaniu do 2020 r. moce produkcyjne wzrosły o ponad 100 tys. ton rocznie dzięki uruchomieniu 13 dużych zakładów recyklingu. Planowanych jest kolejnych 16 zakładów, które przyniosą dalszy wzrost wydajności. Oczekuje się, że tylko dzięki zapowiedzianym nowym zakładom i rozbudowie dotychczasowych, moce produkcyjne osiągną 400 tys. ton rocznie w 2025 roku. Czy to wystarczy? Być może to pytanie jest źle postawione.

Promując technologię pojazdów elektrycznych, które mają być mniej uciążliwe dla środowiska, tworzymy potężną gałąź przemysłu służącą do zarządzania setkami tysięcy ton odpadów. Na razie tych odpadów głównie przybywa. Z drugiej strony często zapominamy, że w zasadzie nie mamy wielkiego wyboru, bo paliwa kopalne po prostu się kończą. Być może rozwiązaniem jest technologia wodorowa, a nie elektryczna. Ale to już temat na inną rozmowę.