Dziś to jeszcze nie jest problem, bo auta wyłącznie elektryczne wyposażone w siłą rzeczy dość pokaźne moduły akumulatorów trakcyjnych to produkty relatywnie nowe. Niemal każdy producent modelu elektrycznego auta w Europie oferuje nawet 8-letnią gwarancję na ten podzespół, ale czas leci i kiedyś akumulatory dziś kupowanych samochodów elektrycznych stracą gwarancję, później po prostu się zużyją w stopniu uniemożliwiającym ich dalszą eksploatację w aucie. Co wtedy? Odpad? Tak straszą nas przeciwnicy elektromobilności. Prawda wygląda jednak inaczej, wyrzucanie zużytych akumulatorów litowo-jonowych pochodzących z dziś jeżdżących aut byłoby strasznym marnotrawstwem. Jakie zatem plany wobec baterii oferowanych dziś aut mają poszczególni producenci pojazdów elektrycznych i zelektryfikowanych?
Jak długo przeżyje akumulator auta elektrycznego?
Co z akumulatorami, które już nie mogą służyć w autach? Oto jak radzi sobie Toyota
Jedno jest pewne – nawet, gdy parametry akumulatorów zainstalowanych na pokładzie aut elektrycznych za kilkanaście lat przestaną być wystarczające dla napędu elektrycznego, nikt ich nie będzie wyrzucał. Akumulator, który nie spełnia już wymogów napędu elektrycznego, wciąż ma jeszcze spory potencjał w roli stacjonarnego magazynu energii. Takie drugie życie dla obecnie funkcjonujących na pokładach aut hybrydowych baterii przewiduje Toyota. Przedstawiciele japońskiej marki zapytani przez nas, co dzieje się z zużytymi akumulatorami w samochodach odpowiedzieli, że projekt ich powtórnego wykorzystania powstał już wraz z początkiem produkcji aut hybrydowych, a to miało miejsce jeszcze pod koniec ubiegłego wieku – wszak Toyota jest jednym z pionierów technologii hybrydowej w motoryzacji. Generalnie Toyota stosuje dwa rozwiązania. Jeżeli akumulator zdemontowany z pojazdu hybrydowego ma jeszcze odpowiedni stan techniczny, kwalifikujący go do stacjonarnego systemu podtrzymywania zasilania lub też możliwa jest naprawa zużytego akumulatora by mógł on funkcjonować dalej już poza autem, to właśnie tak się dzieje. Zużyte i nie nadające się już do aut hybrydowych baterie dostają drugie życie w stacjonarnych systemach podtrzymania zasilania np. w budynkach.
W przypadku akumulatorów, których naprawa, bądź dalsze użytkowanie w roli magazynów energii nie będzie już możliwe producent poddaje je recyklingowi, podczas którego odzyskiwane są surowce wykorzystane do budowy akumulatora. Następnie Toyota wykorzystuje te surowce w procesie produkcyjnym, ale już nie tyle kolejnej generacji akumulatorów co np. w produkcji elementów nadwozia czy innych systemów samochodu. Akumulatory otrzymają też drugie życie w ambitnym planie Toyoty w zakresie budowy tzw. “wodorowego miasta” – szczegóły w materiałach poniżej.
Toyota zbuduje wodorowe miasto
Akumulatory jako elementy stacji ładowania i systemów energetycznych budynków
Nie tylko Toyota wpadła na pomysł powtórnego wykorzystania częściowo zużytych, ale wciąż zdolnych do magazynowania energii akumulatorów w roli stacjonarnych magazynów energii. W ubiegłym roku Volvo Buses (dział Volvo odpowiedzialny m.in. za autobusy elektryczne) i Stena Recycling Batteryloop podpisały umowę o współpracy. W jej ramach spółka Stena odkupi od Volvo zużyte akumulatory z autobusów, które zostaną następnie wykorzystane jako magazyny energii w stacjach ładowania oraz w systemach energetycznych budynków.
Imponującym przykładem identycznego podejścia, czyli powtórnego wykorzystania baterii, które choć zdolne do przechowywania energii nie mają już wydajności wystarczającej do silnika elektrycznego w aucie jest system energetyczny stadionu Ajax Amsterdam. Stadion ten wyposażono w stacjonarny magazyn energii o pojemności 4 MWh. Ma on rolę stabilizatora systemu energetycznego opartego o źródła odnawialne – stadion pozyskuje energię ze źródeł OZE (głównie fotowoltaika i turbiny wiatrowe), ale, jak wiadomo, OZE bywa kapryśne – Słońce nie zawsze świeci, wiatr nie zawsze wieje. Nadwyżki mocy zgromadzone są właśnie we wspomnianym magazynie energii. Co to ma wspólnego z motoryzacją? Otóż ten magazyn w całości jest oparty o zużyte akumulatory pochodzące z modelu Nissan Leaf.
Volkswagen i recykling baterii – Salzgitter to początek
Tej marki, jak i całej grupy Volkswagen AG nie można pominąć w kontekście elektromobilności. Ale włodarze koncernu z Wolsfburga zdają sobie sprawę, że elektromobilność to nie tylko elektryczne auta, ale cały łańcuch procesów od surowców niezbędnych do produkcji tak aut, jak i akumulatorów, aż po zakłady, dzięki którym zużyte akumulatory będą poddawane gruntownemu recyklingowi. Jak gruntownemu? W tym roku Volkswagen uruchomił w swoich zakładach w Salzgitter odrębną, funkcjonującą na zasadzie pilotażu linię przeznaczoną do recyklingu akumulatorów wysokiego napięcia, dokładnie takich, jakie obecnie są instalowane w elektrycznych i zelektryfikowanych pojazdach. Przy czym celem tej linii jest nie tyle odzyskiwanie surowców – to oczywiście też – ale przede wszystkim wypracowanie optymalnych i efektywnych energetycznie metod tego odzyskiwania. Pamiętajmy, że teoretycznie można byłoby po prostu przetopić metale wchodzące w skład akumulatora, ale to proces bardzo energochłonny i pod względem patrzenia na emisje – bardzo nieefektywny.
W Salzgitter zużyty akumulator jest najpierw całkowicie rozładowywany (wtedy przestaje być już akumulatorem), a następnie zdemontowany. Pojedyncze elementy są następnie rozdrabniane do postaci granulatu i suszone. W procesie tym obok aluminium, miedzi i tworzyw sztucznych odzyskuje się przede wszystkim tzw. czarny proszek zawierający cenne surowce jak lit, nikiel, mangan, kobalt i grafit. Separacja i obróbka poszczególnych surowców za pomocą metod hydrometalurgicznych – z zastosowaniem wody i środków chemicznych – odbywa się później w wyspecjalizowanych firmach. Celem jest nie tylko maksymalizacja stopnia powtórnego pozyskania cennych surowców, ale też opracowanie takiego procesu, który pozwoli przeprowadzać recycling w obiegu całkowicie zamkniętym, bez wpływu na środowisko naturalne. Szacowany już dziś potencjał nowej linii recyklingu w fabryce grupy VW to 90 proc. pozyskanych z powrotem surowców, które można ponownie wykorzystać do budowy kolejnych akumulatorów do następnych modeli aut elektrycznych.
Zatem co się dzieje z zużytymi akumulatorami aut elektrycznych? Nikt ich nie wyrzuca. Albo są wykorzystywane dalej, już poza samochodami, albo są poddawane recyklingowi. I to nie jest wyłącznie kwestia ekologii, ale – a może wręcz przede wszystkim – ekonomii. Na konkurencyjnym rynku motoryzacyjnym, masowo przeobrażanym w stronę elektromobilności wygra ten, kto najsprawniej będzie zarządzać swoimi zasobami. Wyrzucenie zużytego akumulatora to ich marnowanie.
Pozyskiwanie surowców do akumulatorów. Jak?