Evonik pracuje nad recyklingiem litu

• Strona główna
• Artykuły
• Evonik pracuje nad recyklingiem litu

2022-10-24

Evonik prowadzi prace na rzecz uproszczenia recyklingu litu, jego opłacalności i przyjazności dla środowiska. Metal ten jest niezbędny do produkcji akumulatorów używanych do napędzania pojazdów elektrycznych. Obecnie jednak do 95% litu nie jest poddawanych recyklingowi po użyciu. Dlatego naukowcy Evonik przyjęli nowe podejście, koncentrując się na wysoce wydajnym recyklingu litu przy użyciu procesu elektrochemicznego z membraną ceramiczną. Technologia jest obecnie testowana w skali pilotażowej. Jest bardzo wydajna i generuje wodorotlenek litu o wysokiej czystości, który nadaje się do produkcji nowych akumulatorów. Po sprawdzeniu koncepcji w laboratorium, technologia musi być teraz rozwijana, a Evonik pracuje nad tym w swoich zakładach w Hanau i Marl w Niemczech. Jego specjaliści są przekonani, że proces membran ceramicznych będzie gotowy do wprowadzenia na rynek za trzy do pięciu lat.

- Spodziewam się, że zbiegnie się to z ważnym kamieniem milowym. Za kilka lat żywotność wielu akumulatorów litowo-jonowych dobiegnie końca. W rezultacie nastąpi gwałtowny wzrost liczby zużytych baterii, które można wykorzystać do recyklingu litu. Ponadto w Europie powstają nowe zakłady produkcyjne do masowej produkcji akumulatorów do pojazdów elektrycznych. To będzie generować odpady produkcyjne zawierające lit. Trzecim czynnikiem jest prawodawstwo: w szczególności Unia Europejska naciska na ponowne wykorzystanie cennych surowców w cyklu produkcyjnym. Jest to już realistyczne w przypadku kobaltu i niklu, ale wskaźnik recyklingu litu wynosi obecnie mniej niż 5%. W UE przewiduje się, że za cztery lata co najmniej 35% litu zużytego przez baterie będzie musiało zostać odzyskane. Od 2030 r. wynik ten ma wzrosnąć do 70%. Chiny i USA również mają regulacje rządowe dotyczące odzyskiwania litu - komentuje Elisabeth Gorman, ekspert ds. recyklingu litu w firmie Evonik,

Obecnie stosowane procesy odzyskiwania metali ze zużytych baterii opierają się na wytapianiu (proces pirometalurgiczny), ługowaniu (proces hydrometalurgiczny) lub kombinacji tych dwóch. Procesy te okazały się skuteczne w odzyskiwaniu kobaltu i niklu. Konwencjonalne przetwarzanie litu opiera się również na procesach hydrometalurgicznych. Jednak procesy te są kosztowne, wymagają dużych ilości energii i wody oraz obejmują wiele etapów pośrednich i dodatkowych środków chemicznych. Istnieją zatem dobre powody, aby szukać lepszych alternatyw.

Evonik podjął się tego wyzwania. Eksperci tej specjalistycznej firmy chemicznej pracują nad opracowaniem ceramicznej membrany z selektywnością dla jonów litu, która stanowi serce procesu elektrochemicznego. Celem jest selektywne i wydajne odzyskiwanie soli litu ze zużytych akumulatorów przy jednoczesnym zminimalizowaniu zużycia energii i chemikaliów. Punktem wyjścia jest czarna masa. Jest to termin używany przez ekspertów w odniesieniu do pozostałości zużytych akumulatorów litowo-jonowych, gdy plastikowe części zostały usunięte, a reszta została zmielona na proszek. Czarna masa zawiera mieszaninę litu, kobaltu, niklu i manganu. Przetwarzanie tej czarnej masy prowadzi do odcieku litu.

Zespół badawczy Evonik przetwarza ten odciek elektrochemicznie za pomocą ceramicznej membrany z selektywnością dla jonów litu. Selektywność oznacza, że ​​membrana pozwala tylko dodatnio naładowanym kationom litu przejść od strony odcieku i dodatnio naładowanej anody na drugą stronę, gdzie znajduje się ujemnie naładowana katoda. Tutaj jony litu są łączone z wodorotlenkiem, tworząc wodorotlenek litu do akumulatorów o prawie 100% czystości.

Popyt na lit ma wzrosnąć w wyniku postępującego przechodzenia z silników spalinowych na pojazdy elektryczne. Eksperci przewidują, że w dłuższej perspektywie recykling będzie stanowić około 25% potrzebnych soli litu. Jednocześnie może to ograniczyć szkody w krajobrazie i znacznie zmniejszyć zależność od dostawców.

Dowiedz się więcej o firmie

Evoniklitrecyklingbaterie litowo - jonowe