Paweł Kalinowski (MB Recycling): Czeka nas gigantyczny wzrost liczby baterii przeznaczonych do recyklingu

W ubiegłym roku Unia Europejska wprowadziła przełomowe przepisy dotyczące produkcji i recyklingu baterii. Ustalono między innymi cel dotyczący odzyskiwania litu na poziomie 50% do końca 2027 roku i 80% do końca 2031 roku. Takie zmiany będą determinować dynamiczny rozwój sektora recyklingu baterii, również tych wykorzystywanych w energetyce i e-mobility.

O samym procesie recyklingu i perspektywach dla całej branży opowiedział nam Paweł Kalinowski, koordynator ds. baterii litowo-jonowych w MB Recycling.

Jakie są główne zagrożenia związane z niewłaściwym utylizowaniem baterii, które nie są poddawane recyklingowi?

Sortujmy i wyrzucajmy baterie do pojemników do tego przeznaczonych, ale róbmy to również w sposób przemyślany, odpowiedzialny.

Największe zagrożenia to zagrożenie dla środowiska. Jego zanieczyszczenie to jeden problem, mała bateria guzikowa może zanieczyścić kilkanaście metrów powierzchni ziemi oraz  kilkaset litrów wody. Drugi temat związany ze środowiskiem to wydobycie minerałów. Niestety jest ich ograniczona ilość na ziemi, w związku z czym jeśli baterie nie będą poddawane recyklingowi i pierwiastki nie będą ponownie wykorzystywane to dojdziemy do momentu, że ich po prostu zabraknie. Dlatego tak ważne jest pojęcie gospodarki cyrkularnej, kiedy to produkty, które można wykorzystać ponownie są w obiegu zamkniętym. Dlatego sortujmy i wyrzucajmy baterie do pojemników do tego przeznaczonych, ale róbmy to również w sposób przemyślany, odpowiedzialny. Zabezpieczajmy przed wyrzuceniem terminale baterii np. taśmą izolacyjną tak aby uniemożliwić zwarcie. Bateria zabezpieczona na biegunach zmniejsza ryzyko pożaru.

Jak wygląda proces recyklingu baterii, tej najpopularniejszej – litowo-jonowej?

Recykling li-ion różni się od recyklingu pozostałych baterii np. alkalicznych. Podstawowe zasady są takie same, ale rozdrabnianie baterii i ogniw poprzedzone jest ich rozładowaniem. Po rozładowaniu oraz rozdrobnieniu baterii następuje separacja powstałych frakcji na tworzywa, metale żelazne, metale nieżelazne, elektrolit oraz najcenniejszą czarną masę. To właśnie z niej możemy odzyskać pierwiastki takie jak nikiel, mangan, lit czy kobalt. Uzyskuje się je w różnych procesach rafinacji, takich jak pirometalurgia, czyli wypalanie w wysokich temperaturach lub hydrometalurgia czyli przetwarzanie w kwasach.

Które z tych etapów przeprowadzacie samodzielnie?

Praktycznie wszystkie oprócz ostatecznej rafinacji czarnej masy. Ale zaczynając od początku zajmujemy się również transportem baterii od klienta. Jesteśmy w posiadaniu różnego rodzaju pojemników bezpiecznych, od małych do takich, które pomieszczą całą baterię z samochodu elektrycznego. Posiadamy ciężarówki przystosowane do przewożenia materiałów niebezpiecznych jakimi są między innymi baterie li-ion. Naturalnie zajmujemy się również rozładowaniem, w dwóch procesach suchym oraz mokrym, który to jest w trakcie patentowania. Ostatnim etapem jest recykling. Powstała z tego procesu czarna masa jest eksportowana do hut metali.

W ilu % można odzyskać materiały ze zużytych baterii? Co decyduje o możliwości przetwarzania?

Tak naprawdę zależy to od zastosowanej metody, ale w całym procesie maksymalnie jest to około 95%. Recykling wygląda bardzo podobnie, odzyskanie metali kolorowych również jest powszechnie znane, natomiast sam proces rafinacji czarnej masy ma swoje wyzwania. Dzięki metodzie pirometalurgicznej łatwo można odzyskać kobalt i nikiel, ale za to dużo trudniej jest już odzyskać lit, który łączy się z pozostałościami po tym procesie. Dużo bardziej obiecująca jest metoda hydrometalurgiczna. Używa dużo mniej energii a dodatkowo nie emituje spalin do atmosfery.

Jakie są główne wyzwania związane z recyklingiem baterii?

Głównie to niebezpieczeństwo związane z pożarem w przypadku li-ion. Temat jest bardzo niebezpieczny, zwłaszcza w przypadku baterii przeznaczonych do recyklingu, które trafiają do nas w różnym stanie technicznym. Chemia stosowana do produkcji potrafi być wysoce łatwopalna a ogniwo może zapłonąć w momencie fizycznego uszkodzenia. Dlatego też tak ważne jest rozładowanie ich przed procesem przetwarzania. Tam fizycznie niszczymy ogniwo, a bez rozładowania jest ono jak tykająca bomba, nie wiadomo kiedy się zapali. Jest to niebezpieczne dla personelu obsługującego jak również samej instalacji.

Pewnym problemem są również materiały stosowane np. w przypadku baterii automotive. Często moduły są klejone do obudowy co praktycznie uniemożliwia ich wyjęcie bez zniszczenia. A naszym celem jest jak najmniejsze zanieczyszczenie czarnej masy, dlatego następuje demontaż ogniw i modułów, aby nie rozdrabniać ich razem z obudową. Wyzwaniem są również wysokie napięcia występujące w bateriach do samochodów, rzędu 800V, ale tutaj poradziliśmy sobie dzięki opracowaniu własnego know-how.

W jaki sposób zorganizowany jest proces zbiórki zużytych baterii?

Baterie li-ion zbieramy z różnych strumieni, od producentów którzy chcą zutylizować odpad po produkcyjny po serwisy samochodowe które mają baterię z samochodu powypadkowego. Dodatkowym strumieniem są pojemniki do zbiórek baterii, które rozstawione są w całej Polsce. Tak jak wspomniałem wyżej, jesteśmy w posiadaniu specjalnych bezpiecznych pojemników do transportu nawet uszkodzonych baterii, więc cały proces kolekcjonowania baterii jest bezpieczny. Transport jest oczywiście regulowany przepisami ADR, do których zobowiązani jesteśmy się stosować.

Jakie są obecne trendy w dziedzinie recyklingu baterii i jakie technologie są rozwijane, aby zwiększyć efektywność tego procesu?

W przypadku Unii Europejskiej jednym z rozwiązań będzie wprowadzenie od 2027 tak zwanego paszportu baterii. Każda bateria powyżej 2 kWh obowiązkowo będzie musiała zawierać specjalny dokument zawierający m.in. unikalny numer, typ i model baterii, informacje o producencie i modelu ogniw, informacje o przewidywanej żywotności czy składzie chemicznym. Ułatwi to recyklerom wstępne rozsortowanie ogniw na kategorie.

Firmy również interesują się zautomatyzowaniem procesów sortowania czy demontażu, nawet przy pomocy dzisiejszej technologii jaką jest sztuczna inteligencja.

Jakie są perspektywy rozwoju branży recyklingu baterii w najbliższej przyszłości?

Od roku 2031 praktycznie 30% kluczowych minerałów wykorzystanych do produkcji będzie musiało pochodzić z recyklingu.

Prognozy wskazują na gigantyczny wzrost ilości materiału przeznaczonego do recyklingu w latach 2024-2030. Technologia li-ion dopiero w ostatnich latach zyskała tak dużą popularność i powoli dochodzimy do momentu, kiedy to pierwsze baterie z samochodów elektrycznych dochodzą do momentu końca swojej przydatności (End of Life) co generuje zapotrzebowanie na instalacje do ich przetwarzania. Innym ważnym źródłem są również odpady poprodukcyjne. Legislacja zachęca producentów do współpracy z firmami recyklingowymi, ponieważ już od roku 2031 praktycznie 30% kluczowych minerałów wykorzystanych do produkcji będzie musiało pochodzić z recyklingu.