Kincset érő szemét

Elektromos autók akkumulátorainak újrahasznosítása

2021.09.21. 12:35

A villanyautókkal szembeni egyik legnyomósabb kifogás, hogy mi történik majd a veszélyes anyagok tömkelegét tartalmazó, fokozottan környezetszennyező használt akkumulátorokkal? A technológia létezik, ugyan nem tökéletes, de maga a probléma is csak 10-15 év múlva lesz égető. De akkor nagyon.

A felvetés jogos, hiszen az elektromos autók akkumulátorai teljesen más felépítésűek, mint a jól ismert hagyományos, 12 voltos indítóakkumulátoroké. Érdemes megjegyezni, hogy azok sem környezetbarátok, hiszen legfőbb alkotóelemük a mérgező hatású ólom. Szerencsére ma ott tartunk, hogy az ólomakkumulátorok a legnagyobb arányban újrahasznosított autóalkatrészek közé tartoznak. Legalábbis a fejlett országokban, mert elmaradottabb területeken még ma is kőkori (vagy inkább bronzkori) módszerekkel nyerik (olvasztják) ki az ólmot az akkumulátorokból.

Az elektromos autók akkumulátorai azonban jóval összetettebb szerkezetek, tucatnyi alapanyagból állnak össze. A gyártási eljárásuk is jóval összetettebb, ami azt jelenti, hogy az újrahasznosításuk is bonyolultabb, energia- és munkaigényesebb feladat, miközben az elektromos autók előre jelzett szaporodási ütemével a feldolgozás problémája egyre égetőbbé válik. Jelenleg kicsit több mint kétmillió elektromos autó fut Európában (a közel 250 millió autóból), és a várakozások szerint ez a szám 2030-ban meghaladja majd a harmincmilliót. Mit csinálunk majd annyi elfáradt akkumulátorral?

Európában és Kínában már kötelezik az autógyártókat arra, hogy foglalkozzanak az újrahasznosítással, az Egyesült Államokban pedig küszöbön áll a hasonló szabályozás bevezetése. Egy másik problémát se felejtsünk el:  honnan lesz majd annyi lítium, kobalt, nikkel stb., amennyit az újonnan gyártott elektromos autók akkumulátorai felszívnak majd? Ezek az alapanyagok véges mennyiségben állnak rendelkezésre, éppen ezért értékesek. Vagyis megéri őket visszanyerni, amire közvetve az is utal, hogy máris számos erre szakosodott cég alakult, méghozzá tisztán üzleti alapon.

Az elektromos autók akkumulátora nem egy homogén, egybefüggő valami, mint egy kőkocka. Sok száz, vagy akár több ezer kisebb áramtároló egységből, úgynevezett cellából tevődik össze. Amikor a belőlük összeállított akkumulátortelep tárolóképessége a körülbelül még elviselhető 70-80 százalék alá csökken, ami azzal egyenértékű, hogy a  hatótávolság is ekkorára zsugorodik, akkor túlnyomórészt nem az összes cella, hanem azoknak csak egy része ment jóvátehetetlenül tönkre.

Ezért már ma is az a gyakorlat, hogy ha egy elektromos autó akkumulátora lehervad, akkor azt nem egy teljesen újra, hanem egy felújítottra cserélik ki, és a tulajdonosnak csak a cserére szoruló cellákat és a szerelést kell megtérítenie. A kicserélt, használhatatlan cellákat pedig felújítás után majd megkapja más. Mindez az ellenzőknek arra a felvetésére is válasz, hogy amikor az akkumulátor tönkremegy, akkor a tulajdonosnak ki kell-e fizetnie egy teljesen új akkumulátor csomagot. Természetesen azt is lehet, de észszerűbb felújítottat választani, ami töredék kiadást jelent, és környezetvédelmi szempontból is nehéz belekötni. Kicsit olyan ez, mint amikor nem vesz valaki másfél-két millió forintért egy új motort az autójába, hanem inkább felújítja a régit félmillióért.

A felújítás lehetősége miatt eleve kevesebb akkumulátor jut el odáig, hogy végképp le kelljen mondani arról, hogy újra autóba építsék. A Renault például azon gyárak közé tartozik, amelyik a legrégebb óta árusít elektromos autókat, jelenleg mégis csak ott tartanak, hogy évente csupán néhány száz, teljesen használhatatlanná vált akkumulátorral kell valamit kezdeniük.

De mégis, mi történik a még rosszabb állapotú akkumulátorokkal és cellákkal? Ezek közül azokat, amelyek autós használathoz ugyan már túl fáradtak, de azért még maradt bennük némi szufla, másodlagosan, más célra lehet alkalmazni. A Nissan például a gyáraiban használt, alkatrészeket és részegységeket szállító önvezető robottargoncáinak áramellátását bízza legyengült kapacitású Leaf akkumulátorokra, hiszen a gyáron belül könnyen megoldható a gyakrabb újratöltés. Egy másik felhasználási mód, amikor stabil power bank számára használják fel az akkumulátorokat. Például szünetmentes tápegységként, de különösen alkalmasak arra, hogy napelemek áramát tárolják el akkor, amikor süt a nap, majd visszaszolgáltassák éjszaka, vagy borult időben, és így kiegyenlítsék az energiaellátást.

Japánban és Koreában olyan okos házakban gondolkoznak, amelyek energiaellátásának része egy ilyen rendszer. Egyúttal persze arra is alkalmas, hogy visszatápláljon a hálózatba, így az energiaigényben jelentkező ingadozásokat nem egyedül az erőműveknek kell kisakkozniuk. Ez a megoldás azonban még gyerekcipőben jár, bár az összetevő elemei lényegében már ma is adottak.

Az autóban teljesen használhatatlannak minősített akkumulátorokat kiszerelésük után a másodlagos felhasználás reményében ezért először bevizsgálják. Az alkalmasakat elkülönítik, ami után már csak azok maradnak, amelyeket mindenképpen meg kell bontani. Ezeket egyelőre még kézi munkával szétszerelik, majd a cellákat kiválogatják aszerint, hogy használhatóak-e még valamennyire, vagy sem. A teljesen használhatatlannak minősített cellák azok, amelyek nem ússzák meg a teljes feldolgozást.

És igen, elérkeztünk a legproblémásabb ponthoz. A cellákat egyelőre szintén kézi munkával és nagy odafigyelés mellett szerelik szét. Ha ugyanis nem hozzáértő kéz nyúl hozzájuk, kigyulladhatnak, vagy akár még fel is robbanhatnak – ezért a szétszerelést általában védőruhában végzik. A folytatás azonban még ennél is nehezebb, ugyanis csak ezután következhet a különböző anyagok kinyerése. Az alumíniumból készült házzal nincs gond, és szintén viszonylag egyszerű a műanyagokat és a rezet kivonni. Maradvisszamaradó anyagok mellett az összes igazán értékes alapanyagot: a lítiumot, kobaltot, nikkelt és mangánt.

A gond az, hogy bár ezek szétválasztására létezik működőképes technológia, az munka-, idő-, és energiaigényes, vagyis drága, és energiaigényessége kapcsán számottevő szén-dioxid-kibocsátás kötődik hozzá. Mivel azonban valóban értékes anyagokról van szó, különösen itt Európában, ahol egyiket sem bányásszák nagyobb mennyiségben, ezért gőzerővel dolgoznak a technológia tökéletesítésén. A szétszerelés veszélyes feladatát pedig emberek helyett robotokra bíznák.

Példák már ma is akadnak, a Volkswagen például épp idén helyezte üzembe Salzgitterben egy újrahasznosító és alapanyag visszanyerő sor prototípusát, amely évente 3600 akkumulátor feldolgozására képes. Ez persze csak töredéke annak, amilyen akkumulátor feldolgozási igény jelentkezik majd tíz-tizenöt év múlva. A kinyert alapanyagok természetesen felhasználhatók bármilyen célra, köztük akár új akkumulátorok gyártására is.

Jelen pillanatban még nem állítható, hogy minden problémára kéznél a kész, tökéletes megoldás. Figyelembe véve azonban azt, milyen értékes anyagokról van szó, és azt, mennyi pénz ömlik ebbe az iparágba, valamint azt, mennyi új, ezzel foglalkozni akaró vállalkozás jön létre, valószínűsíthető, hogy mikorra az elektromos autózás valóban tömegessé válik, nem fogunk belefulladni az elfáradt akkumulátorok tengerébe.



Hirdetésblokkolóval néznéd éppen a Totalcart, és ettől mi éhen halunk.

A TC olvasása ingyen van, de a működtetése nem: szerzőink és családjaik táplálkoznak, és ami fontosabb: rendszeresen tankolnak, pénzért.

Kérjük, engedélyezd a TC-n a hirdetések megjelenítését, vagy ellehetetleníted a működését annak, amit épp olvasni szeretnél.