Ličio baterijų perdirbimas įgauna pagreitį

JAV Energetikos departamentas skyrė 9,5 mln. USD Kalifornijos įmonei, kuri planuoja statyti pirmąją Amerikoje ličio jonų transporto priemonių akumuliatorių perdirbimo įmonę.

Atliekos: Perdirbant susidėvėjusias elektromobilių baterijas, gaunamas smulkiai susmulkintų metalų mišinys, susidedantis iš kobalto, aliuminio, nikelio ir vario (parodyta kairėje), ir srutos, kurios paverčiamos kobalto pyragu (dešinėje).

Anaheime Toxco teigia, kad panaudos lėšas esamai Lankasteryje (OH) esančiam įrenginiui išplėsti, kuriame jau perdirbamos švino rūgšties ir nikelio-metalo hidrido akumuliatoriai, naudojami šiandieninėse hibridinėse elektrinėse transporto priemonėse.

Šiuo metu nėra didelio ekonominio poreikio perdirbti ličio jonų baterijas. Daugumoje baterijų yra tik nedidelis kiekis ličio karbonato masės procentais, o medžiaga yra palyginti nebrangi, palyginti su dauguma kitų metalų.

Tačiau ekspertai teigia, kad sukūrus perdirbimo infrastruktūrą sumažės susirūpinimas, kad dėl transporto priemonių, kuriose naudojami ličio jonų akumuliatoriai, naudojimas gali sukelti ličio karbonato trūkumą ir priklausomybę nuo tokių šalių kaip Kinija, Rusija ir Bolivija, kurios kontroliuoja didžiąją dalį. pasaulinių ličio atsargų. Šiuo metu vargu ar apsimoka perdirbti ličio, bet jei paklausa padidės ir bus daug naudotų medžiagų, padėtis gali pasikeisti, sako Linda Gaines, Argonne nacionalinės laboratorijos Transporto technologijų tyrimų ir plėtros centro tyrėja.

„Toxco“ DOE dotacija gali atrodyti kaip kišeninis pakeitimas – praėjusią savaitę DO apdovanotas Iš viso 2,4 milijardo JAV dolerių įmonėms, kuriančioms elektra varomų transporto priemonių baterijas ir sistemas, tačiau tai taip pat yra projekto pradžia. Įkraunamų hibridų ir visiškai elektra varomų transporto priemonių pardavimas dar neprasidėjo, ir nors prezidentas Barackas Obama pažadėjo iki 2015 m. JAV keliuose pristatyti milijoną įkraunamų hibridų, greičiausiai praeis dešimtmetis iki didelio masto perdirbimo. reikia pajėgumų.

Vis dėlto, norint parodyti, kad elektrinės transporto priemonės yra tikrai ekologiškos – jos eksploatuojamos ir neišmeta teršalų, jos yra tvaraus dizaino, bus labai svarbu parodyti perdirbimo galimybes. Šių baterijų valdymas turi būti atliekamas ekologiškai atsakingai ir ekonomiškai, sako Toddas Coy, „Kinsbursky Brothers“, „Toxco“ patronuojančios įmonės vykdomasis viceprezidentas.

Toxco taip pat turi pranašumą prieš naujokus rinkoje. Bendrovė jau yra pirmaujanti baterijų perdirbėja Šiaurės Amerikoje ir nuo 1992 m. perdirba vienkartines ir įkraunamas ličio baterijas, naudojamas elektronikos prietaisuose ir pramonėje, Kanados gamykloje Traile, Britų Kolumbijoje. Mes valdome didžiąją dalį jau esančių baterijų, sako Coy.

„Trail“ įrenginys taip pat yra vienintelis pasaulyje, galintis apdoroti įvairių dydžių ir cheminių medžiagų ličio baterijas. Kai pristatomos senos baterijos, jos patenka į plaktuko malūną ir susmulkinamos, todėl komponentus, pagamintus iš aliuminio, vario ir plieno, galima lengvai atskirti. Didesnės baterijos, kurios vis dar gali turėti įkrovą, prieš plakant ir susmulkinamos kriogeniniu būdu užšaldomos skystu azotu; esant -325 laipsnių Farenheitui, ląstelių reaktyvumas sumažėja iki nulio. Tada litis išgaunamas užtvindant akumuliatoriaus kameras šarminėje vonioje, kuri ištirpdo ličio druskas, kurios filtruojamos ir naudojamos ličio karbonatui gaminti. Likęs dumblas apdorojamas kobaltui, kuris naudojamas akumuliatorių elektrodams gaminti, atgauti. Apie 95 procentus proceso yra visiškai automatizuota.

DOE dotacija padės „Toxco“ perkelti „Trail“ perdirbimo procesą į savo Ohajo operacijas, taip padėdamas pagrindą pažangiai ličio baterijų perdirbimo gamyklai, kuri gali plėstis, kad atitiktų numatomą JAV elektrinių transporto priemonių rinkos augimą. Elektromobilių gamintojas Tesla Motors , kaip ir dauguma pagrindinių automobilių gamintojų, jau siunčia senus arba sugedusius akumuliatorių paketus į Toxco's Trail gamyklą perdirbti. Tai mums labai svarbu, sako Kurtas Kelty, Tesla energijos kaupimo technologijų direktorius. Perdirbimo problema yra pagrindinė problema ir mes turime ją išspręsti teisingai.

Tačiau Kelty teigia, kad perdirbimo ekonomiškumas daugiausia priklauso nuo naudojamų ličio jonų baterijų cheminių medžiagų. Jis priduria, kad šiuo metu litis yra vienas iš mažiausiai vertingų metalų. Pavyzdžiui, „Tesla Roadster“ akumuliatoriaus pakete esantis ličio kiekis sudarytų maždaug 140 USD sistemos, o pakeitimo kaina būtų 36 000 USD. Daugumos ličio jonų baterijų ličio jonų gamyba sudaro mažiau nei 3 procentus gamybos sąnaudų.

Ličio dalis yra tikrai nereikšminga kaina, lyginant ją su kitais metalais; nikelis, kobaltas – tai bus didžiausi [perdirbimo] varikliai, sako Kelty ir priduria, kad „Tesla“ iš tikrųjų uždirba pinigus perdirbdama tik ne ličio perdirbtus akumuliatorių komponentus. Taigi, nors skaitėme daugybę straipsnių apie tai, kad pramonėje baigiasi ličio kiekis, tai visiškai trūksta. Ten yra daug ličio.

Apskaičiavimai svyruoja, tačiau kobaltas rinkoje parduodamas už maždaug 20 USD už svarą, palyginti su 3 USD už svarą ličio karbonatu. Kobalto, šalutinio nikelio ir vario kasybos produkto, taip pat yra mažiau, o pusė pasaulio tiekimo gaunama iš Kongo Demokratinės Respublikos, politiškai nestabilaus regiono.

Kai kurios ličio jonų cheminės medžiagos yra mažiau ekonomiškos perdirbti. Pavyzdžiui, A123 Systems gaminamos ličio geležies fosfato baterijos nesuteikia tiek daug naudos. Dėl pigesnių medžiagų A123 baterijose įmonei suteikiamas pranašumas prieš konkurentus, tačiau jos baterijos yra mažiau ekonomiškos perdirbti.

Ličio padėtis gali pasikeisti. Pramonės tyrimų konsultantas Tru grupė teigia, kad dėl pasaulinio nuosmukio rinkoje susidarė didelis ličio perteklius, todėl kainos buvo žemos. Tačiau konsultacinė įmonė tikisi, kad iki 2013 m. pasiūla ir paklausa vėl bus subalansuota, o gamybos krizė gali įvykti maždaug 2017 m. ir vėliau.

Kai kurie stebėtojai ilgainiui mano, kad masinis įkraunamų hibridinių ir elektrinių transporto priemonių pristatymas kartu su faktu, kad didžioji dalis pasaulio ličio atsargų yra užsienio ir potencialiai nedraugiškose šalyse, gali sukelti didelį ličio kainos šuolį. karbonatas. Nerimą kelia tai, kad didžiausią naftą galime pakeisti piko kiekiu ličio.

Gainesas atidžiai nagrinėja trūkumo problemą. Ji prižiūri a ketverių metų projektas Argonne bus įvertinta ilgalaikė ličio jonų baterijų medžiagų ir perdirbimo infrastruktūros paklausa. Gainesas teigia, kad iki šiol atlikti tyrimai rodo, kad paklausa gali būti patenkinta iki 2050 m., net jei įkraunamų transporto priemonių pardavimas smarkiai išaugs. Tačiau perdirbimas bus labai svarbus siekiant padėti JAV tapti mažiau priklausomoms nuo užsienio ličio šaltinių. Mes parodome, kad perdirbimas sumažintų potencialiai ribotą tiekimą, sako ji.

paslėpti