Фраунхофер FFB и RWTH Ахен разрабатывают модель для оценки процесса переработки аккумуляторов

Изображение: Fraunhofer FFB

Исследовательский центр Fraunhofer FFB по производству аккумуляторных элементов и кафедра Production Engineering of E-Mobility Components (PEM) при RWTH Aachen совместно с промышленными партнерами разработали «Инструмент модульного анализа жизненного цикла». Эта вычислительная модель предназначена для систематического сравнения различных методов переработки литиево-ионных аккумуляторов на основе единых параметров затрат и выбросов CO₂. Она была создана в рамках консорциумного исследования с участием партнеров из сфер переработки, проектирования оборудования и консалтинга.

Модель модульно отражает всю цепочку переработки и разделяет её на подготовку и предварительную обработку материалов для переработки, а также на восстановление материалов. В рамках этих областей можно целенаправленно комбинировать и заменять отдельные функции, этапы процесса и технологии. Благодаря этому становится видно, как технологические изменения влияют на последующие этапы процесса и на всю цепочку переработки. «Модульная структура позволяет нам сравнивать различные технологии в рамках одной и той же логики процесса», — поясняет Лука Гросс с Университета RWTH Ахен.

Основой служит база данных отдельных этапов процесса, с помощью которой пользователи могут настраивать объем производства и состав входящего потока материалов, а также формировать индивидуальные цепочки обработки. Модель отслеживает потоки материалов и связывает их с экономическими и экологическими показателями. Учитываются, среди прочего, потребности в энергии, выбросы, потребляемые и вспомогательные материалы, операционные расходы, инвестиционные затраты, доходы от материалов и расходы на утилизацию. Кроме того, в оценку могут влиять факторы, специфичные для конкретного местоположения, такие как состав электроэнергии и затраты на труд, а также эффекты загрузки и масштабирования.

«Инструмент модульного управления жизненным циклом» также позволяет анализировать различные технические и экономические параметры. Изменения в параметрах разделения, пропускной способности или интенсивности переработки отражаются с точки зрения их влияния на потоки материалов, затраты, доходы и выбросы. Среди предусмотренных областей применения — сравнение альтернативных концепций переработки, выявление «точек риска» с точки зрения затрат и выбросов, а также оценка стратегий масштабирования и условий, характерных для конкретных регионов.

Эта модель призвана помогать компаниям, занимающимся переработкой, в оптимизации существующих процессов, поставщикам технологий — в оценке новых решений, а производителям батарей — в сравнении различных стратегий переработки. Также возможен анализ чувствительности к ключевым техническим и экономическим параметрам. В будущем планируется расширить эту систему оценки за счёт добавления информации о других химических составах батарей, более детализированных по регионам наборов данных и будущих регуляторных сценариев.

Вы обнаружили ошибки? Пожалуйста, сообщите нам об этом

по электронной почте

. Спасибо!

Также может быть интересно

Об авторе

Томас Лангенбухер — эксперт в области электромобильности с опытом работы в автомобильной и финансовой отраслях. С 2011 года он публикует статьи на сайте ecomento.de о электромобилях, устойчивых технологиях и решениях в сфере мобильности. Узнайте больше.

Взаимодействие с читателями