De kunst van het recyclen: accu's van elektrische auto's

Lithiumionaccu's zijn hypermoderne accu's die elektrische voertuigen en draagbare elektronische apparaten van stroom voorzien. En nu er in rap tempo meer apparaten met een accu bij komen, vragen we ons steeds vaker af hoe we die eigenlijk moeten recyclen. Er komt meer bij kijken dan alleen het hergebruiken van materialen en onderdelen. Er zijn verschillende methoden en mensen betrokken bij het proces. Het is complex, boeiend en belangrijk. Met andere woorden: het is een kunst. En net als alle andere kunstvormen verdient deze een nadere blik.

EV battery recycling.

Het recyclingproces voor moderne lithiumionaccu's is al behoorlijk geavanceerd en voldoet wereldwijd aan een relatief hoge norm. De EU heeft de strengste recyclingvoorschriften van allemaal, en daarom heeft Polestar die als uitgangspunt genomen. Omdat wij ons bij het ontwerpen van onze accu's aan deze voorschriften houden, wordt van alle landen verwacht dat zij zich aan dezelfde normen houden, ongeacht de plaatselijke voorschriften.

De wetgeving voor accu's aan het einde van hun levensduur wordt momenteel herzien in de EU. Nieuwe voorschriften gaan leiden tot een strengere accurichtlijn en ervoor zorgen dat accu's (op de EU-markt) tijdens de hele levensduur duurzaam en veilig zijn. Deze voorschriften worden naar verwachting in 2023 van kracht.

Hiermee komt er eindelijk meer druk te leggen op fabrikanten, producenten, importeurs en distributeurs van accu's, en op consumenten en recyclingbedrijven. Daarbij ligt de focus op traceerbaarheid en transparantie en worden de beperkende accubeheersystemen aangepakt (systemen waarmee de accu wordt beschermd tegen gebruik buiten de veiligheidsmarge). Ook komt er zo meer druk te liggen op de efficiëntie van recyclingtechnieken, de terugwinning van materialen, de inzameling van de accu's en het gebruik van gerecyclede materialen.


Maar niet alleen de EU kijkt naar nieuw beleid voor het recyclen van accu's. Ook het Chinese ministerie van Industrie heeft richtlijnen gepubliceerd voor bedrijven die accu's van elektrische auto's recyclen. De richtlijnen werden in 2018 ingevoerd en hebben betrekking op de producentenverantwoordelijkheid (dus de voertuigfabrikanten zelf) en een platform voor traceerbaarheidsbeheer. In 2021 werd het beleid uitgebreid met onder meer een vijfjarenplan, waarin de nadruk ligt op de levensduur van elektrische vervoersmiddelen en circulariteit, het hergebruik van accu's, traceerbaarheidsbeheer tijdens de hele levensduur en meer ondersteuning voor recyclingnetwerken, traceerbaarheid en recyclingtechnologie.

In Noord-Amerika gaan federale, staats- en lokale overheden over de afvoer en het recyclen van lithiumionaccu's. En hoewel er nu meer voorschriften zijn voor de verwerking van accu's dan eerst, bepaalt geen enkel specifiek beleid dat het verplicht is om lithiumionaccu's te recyclen. Afzonderlijke staten of lokale overheden kunnen daarom hun eigen richtlijnen voor de afvoer van accu's bepalen.

Voordat de accu kan worden gerecycled, moet deze eerst uit de auto worden gehaald. Daarna moet de accu volledig worden ontladen en veilig hanteerbaar worden gemaakt. Ontladen kan op verschillende manieren: onder meer met een thermische voorbewerking, in een zoutbad of door gecontroleerde ontlading via een extern circuit. Bij het ontladen van een accu wordt de resterende elektriciteit eraan onttrokken en naar het elektriciteitsnet gestuurd of in het bedrijf zelf gebruikt. Daarbij gaat er dus niets verloren.

Als de accu is ontladen, begint de volgende stap van het recyclingproces: de ontmanteling. Dit gebeurt handmatig. Hierbij worden alle onderdelen die om de accu heen zitten verwijderd, zoals draden, aansluitingen, koelsystemen, etc., om de accucellen bloot te leggen. Daarna wordt de accu mechanisch voorbewerkt: hij gaat meermaals door een versnipperaar. Bij het versnipperen ontstaat er een poedermengsel, dat daarna door een zeef gaat. Wat overblijft heet zwarte massa. Zwarte massa bevat mineralen als kobalt, lithium, mangaan en nikkel, die na een chemische behandeling weer in nieuwe accu's kunnen worden gebruikt.

Bij het terugwinnen van mineralen door middel van pyrometallurgie gaat de hele accu (of een ontmantelde accu) een oven met een temperatuur van 1000 °C in. Wat overblijft zijn legeringen, steen en slakken, die vervolgens kunnen worden verwerkt. Een andere veelgebruikte techniek voor het terugwinnen van mineralen is thermische bewerking. Hierbij wordt de accu verhit tot 100-500 °C, waardoor er maar heel weinig materiaal verloren gaat en er meer nikkel, kobalt en mangaan teruggewonnen kan worden. Deze methode kan zowel voor als na de mechanische voorbewerking worden toegepast. Ten slotte is er nog hydrometallurgie, vaak de laatste stap. Met deze methode kunnen zuivere stoffen worden teruggewonnen met behulp van verschillende oplosmiddelen, zoals zure oplossingen.

Sommige bedrijven nemen alleen de versnippering of het ontladen voor hun rekening. Andere houden zich alleen bezig met pyrometallurgie, thermische bewerking of hydrometallurgie. Daarom zijn er zoveel verschillende bedrijven betrokken bij het recyclingtraject.

Veel recyclingbedrijven kijken naar en investeren in een gecombineerde thermische en mechanische bewerking, omdat dit naar verwachting de volgende doorbraak is binnen de accurecycling. Deze nieuwe accuvoorschriften zouden ook gepaard kunnen gaan met een nieuw document dat het recyclingproces van accu's transparanter maakt: een accupaspoort. Bedrijven die accu's aan het einde van hun levensduur ontmantelen of recyclen, kunnen in dit paspoort precies de parameters van de accu lezen. Het paspoort is een digitale weergave van de levensloop van de accu en bevat informatie over de mineralen die erin zitten en waar ze vandaan komen, waar de accu is gemaakt en hoe deze uiteindelijk moet worden gerecycled.

Omdat accu's van elektrische auto's lang meegaan en de markt voor elektrische auto's relatief nieuw is, zijn afvalstromen van consumentenelektronica een belangrijke bron voor gerecyclede accu's. Momenteel wordt maar een klein deel van het jaarlijkse elektronische afval ingezameld en op de juiste manier gerecycled. De accu's in deze apparaten bevatten dezelfde mineralen als accu's van elektrische auto's. Het recyclen van accu's uit afgedankte elektronica is dan ook niet alleen goed voor het milieu. Het is ook een manier om de hoognodige mineralen terug te winnen die kunnen worden verwerkt tot nieuwe accu's.

Individuele consumenten kunnen aan nieuwe accu's bijdragen door hun oude te laten recyclen. En als industrie moeten we alles op alles zetten om het recyclingproces zo duurzaam en efficiënt mogelijk te maken.

Het recyclen van accu's is met recht een kunst te noemen. Een kunst die we allemaal kunnen waarderen.

Gerelateerd

EV batteries

Mythes over de accu van een elektrische auto

Elektrische auto’s worden steeds populairder. Daar zijn we uiteraard heel blij om, want zo belanden we eerder in een schone samenleving. Helaas wordt de bredere acceptatie van elektrische auto’s toch vaak nog belemmerd door veelgehoorde misvattingen en mythes over de accu die erin ligt.

Volg het laatste nieuws

Hoor als eerste over de laatste ontwikkelingen bij Polestar: nieuws, evenementen, auto’s, design, technologie en meer.

Blijf op de hoogte
Polestar © 2022 Alle rechten voorbehouden
Locatie wijzigen: