«Те, що ми можемо зібрати, ми також можемо розібрати»: Bosch планує у 2030 році переробити понад мільйон акумуляторів електромобілів.

Розквіт електромобілів ставить цілий ряд викликів на промисловому рівні. Одним із тих, які ще не проявилися повною мірою, але будуть ключовими у середньо- та довгостроковій перспективі, є переробка акумуляторів. У міру зростання кількості електрифікованих транспортних засобів промисловість також мусить підготуватися до обробки їхніх компонентів після закінчення терміну їх служби. Йдеться не лише про вилучення таких матеріалів, як літій, нікель чи кобальт; існує ще один етап, на який зазвичай не приділяють багато уваги, але він також є вирішальним – перетворення великого акумулятора на набір матеріалів, які можна безпечно, швидко та ефективно обробити.

У цій галузі працює Bosch Rexroth — підрозділ промислових технологій німецької групи Bosch, який розробив автоматизовані рішення для полегшення переробки акумуляторів електромобілів. Себастьян Крігер, відповідальний за інженерію та проекти комерційної підтримки з автоматизації заводів у компанії, чітко сформулював їхні досягнення: «Те, що ми можемо зібрати, ми також можемо розібрати».

15 років виробництва акумуляторів також допомагають їх розбирати

Компанія перенесла досвід, накопичений протягом понад п’ятнадцяти років у виробництві акумуляторів, у сферу переробки з метою зробити процес розбирання цих компонентів більш швидким та контрольованим: «Завдання полягало у тому, щоб перенести наш досвід виробництва у рішення для переробки»

За прогнозами Bosch, до 2030 року в Європі буде понад мільйон акумуляторів електромобілів, придатних для переробки. У світовому масштабі виробники автомобілів планують до цієї дати виробляти 54 мільйони електромобілів на рік, порівняно з 10,5 мільйонами, виробленими у 2022 році. Цей зростання підвищить попит на сировину, а з часом — і обсяг акумуляторів, які доведеться обробляти після закінчення їхнього терміну служби.

Акумулятори на літій-іонах зазвичай прослужують від восьми до п’ятнадцяти років, і коли їх використання більше не вважається доцільним, їх утилізація створює значні проблеми з охорони навколишнього середовища та безпеки. Однак переробка починається не безпосередньо з вилучення металів: спочатку необхідно підготувати акумулятор, щоб він міг бути використаний у подальших промислових процесах.

Автоматизований та безпечніший процес

Цей попередній етап, який називається попередньою обробкою, включає початковий аналіз модуля, його відкриття, електричну деструкцію, розбирання та сортування матеріалів за типами. Крім того, система містить інструменти для відстеження та простежуваності, щоб полегшити екологічний контроль за процесом. Після завершення цих операцій «ми підготовлюємо акумулятори як для подрібнення, так і для пірометалургічних та гідрометалургічних процесів, які дозволяють вилучити цінну сировину з акумуляторів та зробити її придатною для повторного використання», — пояснюється.

У всьому цьому процесі розряд є однією з основних перешкод: «Перш ніж можна буде подрібнити та обробити елементи акумулятора, необхідно хімічно їх деактивувати. Традиційно єдиним способом це зробити було очікування протягом певного часу: акумулятори розряджалися та залишалися у такому стані до 24 годин, щоб вони повністю стали інертними». Однак компанія розробила автоматизований та запатентований процес глибокого розряду, який дозволяє хімічно деактивувати модулі всього за п’ять–п’ятнадцять хвилин, залежно від їхніх характеристик.

Різниця, яка досягається, стосується не лише швидкості, а й безпеки. Акумулятори можуть зазнавати короткого замикання, спричиняти пожежі чи піддавати працівників впливу хімічних речовин, тому їхнє оброблення також несе фізичні ризики. У таких умовах автоматизація процесу розрядження дозволяє зменшити ці небезпеки та покращити ефективність обробки.

За оптимальних умов переробка може дозволити відновити та повторно використати до 95% хімічних елементів акумулятора, зокрема літій, нікель, кобальт та мідь. Для Bosch ця можливість не лише сприяє зменшенню залежності від сировини, яка піддається геополітичному тиску та проблемам з постачанням, а й обмежує вплив на навколишнє середовище, пов’язаний із її видобутком, переробкою та утилізацією.

«Моєю головною турботою завжди була сталість та те, як ми можемо використовувати технології для створення систем замкнутого циклу. Видобуток та переробка сировини, а також виробництво акумуляторів можуть мати серйозні наслідки для навколишнього середовища, як і утилізація використаних батарей. Рециклюючи їх, ми зменшуємо цей вплив та робимо великий крок до створення циркулярної економіки для мобільності майбутнього», — підсумовує Крігер.