Ázsia elhúzott az akkumulátorgyártásban, de mi lesz az újrahasznosítással?

Ahogy Ázsia vezet az elektromos autók gyártásában, úgy szinte törvényszerű, hogy az autókhoz szükséges akkumulátorok gyártásában is vezetnek. Annyira, hogy

Kínából, Dél Koreából és Japánból érkezik az első öt – a CATL, az LG, a Panasonic, a BYD és a Samsung – , együttesen a globális autóakkumulátor-gyártás több mint 80 százalékát adja.

A kínai Contemporary Amperex Technology (CATL) az első helyét a 2021-es gyártói rangsorban, részben a hazai piacon tapasztalható erős keresletnek köszönheti. Kínán kívül a CATL-nek erős versennyel kell szembenéznie az LG és a Panasonic részéről, amelyek a második, illetve a harmadik helyen állnak a világon. Ebben a stratégiai ipari szektorban Európa és az Egyesült Államok egyelőre lemaradt.

A globális piacra kerülő lítium-ion akkumulátorok kapacitása az előrejelzések szerint, több mint 10-szeresére nő 2020 és 2030 között. A fogyasztói elektronikai cikkek, a személyi mobilitási megoldások és az elektromos autók növekvő elterjedése miatt, 2030-ban várhatóan, mintegy 2731 gigawattóra összkapacitású lítium-ion akkumulátorok kerül forgalomba. Következésképpen a lítium-ion akkumulátorok globális piaca is jelentősen bővülni fog. Míg 2020-ban körülbelül 40,5 milliárd dollárra becsülték, a piac 2030-ban eléri a körülbelül 91,9 milliárd dollárt.

Az előrejelzések szerint 2025-ben körülbelül 944 gigawattórás kapacitásával Kína továbbra is a világ legnagyobb akkumulátorgyártója marad.

A lítium

A gyógyszerektől az elektronikai alkatrészekig terjedő alkalmazások széles skálájával a lítium kritikus erőforrássá vált. 2018-ban mintegy 85 000 tonna lítiumot állítottak elő világszerte. Az előrejelzések szerint 2050-re az energiatechnológiákból származó lítium iránti globális kereslet eléri a 415 000 tonnát, ami csaknem ötszöröse a 2018-as termelési szintnek.

A világ legnagyobb keménykőzetű lítiumbányájának otthont adó Ausztrália elsősorban a spodumenből , egy lítiumtartalmú ásványból nyeri ki az alkálifémet . A chilei lítiumtermelés viszont sóoldatból származik, amelyet a föld felszíne alól a chilei Atacama-sivatagban található párologtató tavakba pumpálnak. Az Atacama lítiumban gazdag sósvíz lelőhelyeinek köszönhetően Chile a világ lítiumtartalékainak jelentős részét teszi ki . Míg Kína a világ vezető lítiumgyártói közé tartozik, a fémek vezető fogyasztója is egyben, mivel jelenleg az ázsiai nemzet uralja a lítium-ion akkumulátorok gyártását.

De hol tartunk lítium újrahasznosításával?

2020-ban egy átlagos lítium-ion akkumulátor körülbelül 28,9 kilogramm nikkelt, 7,7 kilogramm kobaltot és 5,9 kilogramm lítiumot tartalmazott. Ha nem hasznosítják újra, ezek a fémek hulladékba mennek. Bár az előrejelzések szerint egy lítium-ion akkumulátor kevesebb fémet fog tartalmazni 2030-ban, ezeknek az anyagoknak az újrahasznosítása továbbra is fontos lesz, hogy lépést tudjunk tartani a lítium-ion akkumulátorok iránti globális kereslet növekedésével. Már megjelentek a komolyabb méretű akkumulátorok, és várhatóan ezek mérete még tovább növekedhet, hiszen a különböző erőműveket felszerelhetik hatalmas akkumulátorokkal, amelyek egy napon egész városokat látnának el megújuló energiával.

Emellett jönnek a hírek az autóipartól. Az Audi célja, hogy 2033-ra leállítsa a robbanómotorral felszerelt járművek gyártását, a General Motors ezt 2035-re tervezi, és sok más nagy autógyártó cég is követi a példát. A jóslatok szerint2040-re a világ személygépjármű-eladásainak kétharmada elektromos lesz.

Mindez úgy hangzik, mintha a fenntartható energiának és a közúti közlekedésnek ideális lenne az útja, csakhogy nehéz újrahasznosítani a manapság használatos lítium- akkumulátorokat, használják azokat az elektromos járművekben, vagy a megújuló energiaforrásokból származó energia tárolására használt megaakkumulátorokat.

Az utóbbiak jellemzően nagyobbak, nehezebbek, sokkal összetettebbek és még veszélyesek is, ha rosszul szedik szét .

A régi akkumulátor-újrahasznosító üzemben az akkumulátor alkatrészeit porrá aprítják, majd ezt a port vagy megolvasztják (pirometallurgia), vagy feloldják savban (hidrometallurgia). De a lítium-akkumulátorok sok különböző alkatrészből állnak, amelyek könnyen felrobbanhatnak, ha nem gondosan szerelik szét.

Jelenleg az akkuk újrahasznosításából kinyert lítium többe kerül, mint a bányászott lítium. Így nem csoda, hogy világszerte a Lítiumi-akkuknak csak körülbelül 5 százalékát hasznosítják újra, tehát a többsége egyszerűen a hulladékba megy.

De nem csak a Li-akkumulátorok újrahasznosítása jelent környezetterhelést. Már a bányászata is hatalmas erőforrásokat igényel.

A chilei Atacama-sósíkságon a lítiumbányászatot okolják a csökkenő növényzet miatt és a melegebb nappali hőmérsékletekért, a természetvédelmi területeken növekvő aszályokért.

Így, a nagyon tisztának hirdetett elektromos járművek, rögtön nagy környezeti lábnyommal kezdik meg működésüket. Kérdés, mi lesz, ha 10 év múlva sem találják meg a lítium újrahasznosításának módját. Igaz, ezen már számos laboratórium dolgozik.

A Li-akkumulátorok szétszerelése azonban jelenleg túlnyomórészt kézzel, laboratóriumi körülmények között történik, ami nem egy versenyképes újrahasznosítási folyamat. Erre kellene kialakítani a technológiát, akár a robotok kihasználásával.