Открытие эстонских ученых позволит перерабатывать аккумуляторы в большем объеме
По дорогам Эстонии ездит около 8000 электромобилей, а по прогнозам Министерства климата, через пять лет их будет уже 30 000. По окончании срока службы большая часть их батарей отправляется на свалку. Эстонские ученые стали на шаг ближе к тому, чтобы полностью перерабатывать входящие в состав аккумуляторов материалы.
Литий-ионные батареи используются в компьютерах, мобильных телефонах и электромобилях. Материалы, содержащиеся в батареях, являются важнейшими природными ископаемыми и пользуются большим спросом во всем мире. По прогнозам ученых, к 2030 году производство литий-ионных аккумуляторов должно будет увеличиться по сравнению с началом десятилетия. Это, в свою очередь, приведет к резкому росту спроса на сырье, что сделает необходимым переработку использованных батарей.
Глава отдела экономики замкнутого цикла Министерства климата Пеэп Сийм сообщил "Актуальной камере", что Эстония не располагает возможностями для переработки литий-ионных аккумуляторов. "Мы собираем их в рамках системы ответственности производителя и отправляем, например, в страны Северной Европу", – пояснил он.
В настоящее время перерабатывается менее половины аккумулятора. Из него извлекаются наиболее ценные компоненты, такие как кобальт, литий, никель и медь. Однако эстонские ученые изобрели технологию, которая позволит перерабатывать больше элементов и придавать дополнительную ценность 70% из них.
Докторант Таллиннского технического университета Мартин Янтсон объяснил, что на первом этапе необходимо разрядить батарею, после чего измельчить ее. "Затем мы отсеиваем детали, в основном на различные фракции. Самая мелкая фракция – та, в которой содержатся ценные металлы, и эти металлы проходят термическую обработку или непосредственно выщелачивание. Затем мы начинаем химически разделять их по одному, чтобы получить материалы очень высокой чистоты", – рассказал ученый. Чем чище материал, тем проще повторно использовать его в аккумуляторе.
На переработку одной батарейки уходит 3-4 дня. "Это долгий процесс, включающий в себя 15–20 этапов, некоторые занимают несколько часов", – добавил Янтсон.
По словам старшего научного сотрудника лабораторий энергетических технологий Института химической и биологической физики Керли Лийванд, с точки зрения процессов нет разницы, идет речь о батарее для электромобиля или мобильного телефона. "Батарея для электромобиля состоит из сотен, а то и тысяч цилиндрических элементов, так что технология может быть одинаковой. Просто объемы гораздо больше", – сообщила она.
Срок службы электромобилей еще не подошел к концу, поэтому пока нет достаточного количества аккумуляторов для проведения необходимых процессов.
Поскольку индустрия аккумуляторов быстро развивается, цель состоит в том, чтобы повторно использовать материалы в следующих батареях. Однако литий-ионные батареи, отслужившие свой срок, опасны, и их нельзя оставлять дома, так как они могут взорваться.
"Внутри батареи сохраняется остаточный заряд, который может привести к ее разбуханию и расширению до такой степени, что аккумулятор взорвется. Поэтому люди должны сдавать старые устройства в пункты приема или туда, где они их купили", – напомнила Лийванд.
Редактор: Евгения Зыбина