Während sich ganz Europa auf die Energiewende zubewegt, entwickelt der französische Bergbaukonzern Eramet Techniken, um kritische Metalle zu recyceln, die in verwendet werden elektrische Autos.
Ziel ist es, Metalle wie Nickel, Kobalt und Lithium wiederzuverwenden, um neue Batterien herzustellen.
All dies ist Teil der Bemühungen, sich an das neue Gesetz des Europäischen Parlaments zu halten Verbot des Verkaufs von Benzin- und Dieselautos ab 2035.
Warum müssen wir lernen, Batterien zu recyceln?
Obwohl viele Leute überlegen elektrische Autos Als die Zukunft des umweltfreundlichen Verkehrs ist die Produktion der Batterien, die sie antreiben, weit davon entfernt.
Extrahieren Lithium aus der Erde schädigt nicht nur das abgebaute Land und den Boden, sondern der Prozess ist auch sehr wasserintensiv.
Dazwischen globale Wasserknappheit und die Auswirkungen auf die Menschen, die in der Nähe der Minen leben, gewinnen nur die Bergbauunternehmen.
Es gibt große natürliche Lithiumvorkommen, wo sich die Grenzen von Chile, Argentinien und Bolivien treffen. Etwa ein Viertel dieser Ressource lagert in den Salinen von Salar de Atacama im Norden Chiles.
Der beste Weg um Lithium produzieren in dieser Region verwendet Verdunstungskapseln. Die Anwendung dieser Technik erfordert viel Wasser – etwa 21 Millionen Liter pro Tag. Um eine Tonne Lithium herzustellen, werden etwa 2,2 Millionen Liter Wasser benötigt.
Wie recyceln Sie Lithiumbatterien?
Von seinem Labor in Trappes im Norden von Paris aus hat Eramet an einem Verfahren zum Recycling von Batterien gearbeitet.
Der Konzern betreibt zudem in Gabun die größte Manganmine der Welt und produziert Nickel in Neukaledonien und Indonesien. Sie planen, bis Ende des Jahrzehnts Lithium aus geothermischen Quellen im Elsass und im nächsten Jahr mit einem chinesischen Partner in Argentinien zu gewinnen.
Obwohl sie weiterhin neue Extraktionsanlagen planen, um die Nachfrage zu befriedigen, suchen sie nach Möglichkeiten, die Menge an neuen Metallen zu reduzieren, die produziert werden müssen.
„Im Gegensatz zum Kraftstoff, der von Wärmekraftmaschinen verbrannt wird, sind diese Metalle zu 95 Prozent recycelbar“, versichert Frédéric Martin, Leiter des Batterierecyclingprojekts bei Eramet Ideas.
Zuerst zermalmen die Wissenschaftler das Alte Batterien zu einem Pulver, das als “schwarze Masse” bekannt ist.
Diese dunkle Mischung besteht aus Nickel, Kobalt, Mangan und Lithium – alles Metalle, die zum Speichern und Leiten von Elektrizität in einer Batterie benötigt werden. Die nächste Herausforderung besteht darin, sie zu trennen.
Projektmanagerin Sophie Lebouil vergleicht die „Flüssig-Flüssig“-Trenntechnik mit der Herstellung eines Vinaigrette-Salatdressings.
„Im Öl gibt es ein bestimmtes Molekül, das wir Extraktionsmittelmolekül nennen, das nur das Nickel einfängt“, erklärt sie.
„Und dann werden wir die beiden Lösungen trennen. Sie werden mit einer Lösung auf Wasserbasis zurückgelassen, die das Lithium und andere enthält.“
Am Ende des Prozesses stellt das Labor Gläser aus Materialien in Batteriequalität her: grünes Nickelsulfatgranulat, kupferrotes Kobaltsulfatgranulat und ein weißes Pulver aus Lithiumcarbonat. Alle sind bereit, verkauft und zu Batterien umgebaut zu werden.
Ist ein großflächiges Batterierecycling in Europa möglich?
Bisher behandelte keine Fabrik die schwarze Masse in Europa und sie musste ins Ausland exportiert werden.
„Sobald wir die Metalle nach Europa gebracht haben, wäre es töricht, sie zur Herstellung neuer Batterien ins Ausland zurückzuschicken“, erklärt Julien Masson, Strategiedirektor bei Eramet.
Im September wird Eramet seine erste Pilotanlage in Trappes – neben seinen Labors – in Betrieb nehmen, um die Prozesse zu testen, die jetzt für diese „schwarze Masse“ entwickelt werden.
Nach fortgesetzter Forschung plant Eramet, eine Batterie zu öffnen Wiederaufbereitungsanlagein Partnerschaft mit Suez, in Nordfrankreich im Jahr 2027.
Das Endziel von Eramet ist die Verarbeitung von 50.000 Tonnen Batteriemodulen pro Jahr. Das entspricht etwa 25.000 Tonnen „schwarzer Masse“, die nach ihren Berechnungen rund 10 Prozent des europäischen Marktes für Elektrofahrzeugbatterien versorgen werden.
Sehen Sie sich das Video oben an, um mehr über den Batterierecyclingprozess zu erfahren.