Foto: Lars Landmann / Volkswagen AG

Miljövänligare återvinning av elbilsbatterier

Forskare vid Chalmers tekniska högskola har klurat ut optimerade processer som kan bidra till att återvinningen av elbilsbatterier kan bli billigare, enklare och även miljövänligare.

Batteriutvecklingen går framåt och elbilsanvändandet ökar, så mängden elbilsbatterier som kommer behövas tas om hand om i framtiden lär också öka. Med andra ord behöver kunskapen och metoderna för att kunna ta hand om dessa batterier också utvecklas. I dag kan de vanligaste tillvägagångssätten vara både kostsamma och krångliga och kanske inte heller helt optimala miljömässigt.

En av de vanligaste återvinningsmetoderna är att använda sig av en kombination av termisk förbehandling och hydrometallurgi. Det är en kemisk process där man separerar och återvinner metallerna med hjälp av vätskor. Forskarna på Chalmers har nu jämfört olika sätt som ett flertal företag använder sig av i den här processen och kommit fram till att det finns både tid och energi att spara.

1 AV 2
Två elbilsbatterier av en kommersiellt vanlig sort som använts i forskningen.
Foto: Chalmers
2 AV 2
Laboratoriets utrustning för filtreringsprocessen med den slutgiltiga vätskebaserade lösningen av återvunna metaller och solida restprodukter som innehåller grafit.
Foto: Chalmers

Forskarna gjorde en viktig upptäckt i sin studie, nämligen att det går att genomföra den hydrometallurgiska processen i rumstemperatur i stället för som det mer sedvanliga sättet då det görs vid en temperatur runt 60-80 grader celsius. Bara genom att sänka temperaturen till mindre än hälften kan man också minska energiåtgången och miljöpåverkan samt kostnaderna. Dessutom kan processen genomföras betydligt snabbare.

– Vår forskning kan göra stor skillnad för utvecklarna inom det här fältet. I vissa fall kan det bli så stora förändringar som att gå från 60-80 grader till rumstemperatur och från flera timmar till endast 30 minuter, säger Burcak Ebin, forskare på institutionen för kemi och kemiteknik på Chalmers.

Forskarna undersökte även hur de olika stegen i återvinningen påverkar varandra, både den termiska förbehandlingen och hydrometallurgin. När det gäller den termiska förbehandlingen upptäckte de att pyrolys, som är en slags torrdestillation där ett ämne hettas upp till höga temperaturer i en syrefri miljö och sedan sönderfaller, gav ett bättre resultat.

– Metoden vi presenterar kan användas för att optimera återvinningen av alla slags litiumjonbatterier, säger Martina Petranikova, docent på institutionen för kemi och kemiteknik på Chalmers.