Haupt Innovation Startup entwickelt umweltfreundliches Verfahren zum Recycling von Lithium-Ionen-Elektrobatterien

Startup entwickelt umweltfreundliches Verfahren zum Recycling von Lithium-Ionen-Elektrobatterien

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Duesenfeld hat 10 Jahre lang seinen Recyclingprozess entwickelt.Youtube



Elektrofahrzeuge (EV) sind großartig. Recht? Elektrofahrzeuge reduzieren die CO2-Emissionen, die unsere Atmosphäre verschmutzen, verringern unsere Abhängigkeit von ausländischem Öl und wir sparen Geld an der Zapfsäule (indem wir kein Benzin benötigen).

Aber es ist kein perfektes umweltfreundliches System. Derzeit sind einige Umweltfaktoren zu berücksichtigen. Elektrofahrzeuge verwenden immer noch Strom aus dem Netz, um Fahrzeuge anzutreiben, und dieser Strom könnte von einem Kohlekraftwerk .

Eine einfache mathematische transitive Eigenschaft sagt Ihnen, dass dies jetzt vollständig umweltfreundlich ist.

Es gibt auch diesen Schlüsselfaktor von Batterien. Wie wir wissen, ist die Batterie nicht nur die wichtigste Komponente in einem Elektrofahrzeug, sie ist auch die umstrittenste. Ein Lithium-Ionen-Akku ist schwer und teuer; die herstellung erfordert eine enorme menge an energie und rohstoffen.

ZU Lithium-Ionen-Akku besteht aus , na ja, Lithium, Kobalt, Nickel und andere knappe Metalle, die abgebaut und abgebaut werden müssen, belasten über die weltweite Versorgung mit diesen Metallen. Auch die Batterie hat eine begrenzte Lebensdauer; Es ist schwer, es wieder in seine Komponenten zu zerlegen – ein Problem, das derzeit die Elektrofahrzeugindustrie beschäftigt.

Nehmen Tesla : Die in seinen Fahrzeugen verwendeten Energiezellen haben derzeit eine Lebensdauer von etwa 300.000 bis 500.000 Meilen. Und was macht man mit den Lithium-Ionen-Akkus, wenn sie ihre Lebensdauer aufgebraucht haben? Die Batterien auf eine Deponie zu werfen ist keine umweltfreundliche Lösung.

Recycling ist offensichtlich ein notwendiger Faktor in der Gleichung der umweltfreundlichen Übergangseigenschaften von Elektrofahrzeugen.

Wir können den CO2-Fußabdruck der Batterie um 40 % reduzieren und über 90 % der Materialien einer Batteriezelle zurückgewinnen, Christian Hanisch, CEO von Duesenfeld , sagte Beobachter.

Das deutsche Startup mit Sitz in Braunschweig hat einen äußerst nachhaltigen Weg zum Recycling von Lithium-Ionen-Batterien entwickelt. Duesenfeld recycelt bereits Batterien für Unternehmen mit Hauptsitz in den USA. Mittelfristiges Ziel des Unternehmens ist der Aufbau eines Netzwerks dezentraler Recyclinganlagen in den USA. Duesenfeld sucht auch in den USA nach Finanzierungspartnern für den Aufbau einer eigenen hydrometallurgischen Anlage.

Der Fokus des Duesenfeld-Verfahrens liegt darauf, möglichst viele Wertstoffe zu recyceln und gleichzeitig den Energieverbrauch und die Emissionen zu senken, erläutert Hanisch. Langfristiges Ziel ist es, Unternehmen in den USA dabei zu unterstützen, die Umweltbilanz ihrer Batterien zu verbessern und die für ihre Produkte verwendeten Rohstoffe im Umlauf zu halten.

Das A und O hinter dem Recyclingprozess: Die Lithium-Ionen-Batterien werden entladen, unter Stickstoff geschreddert, der Elektrolyt verdampft und kondensiert. Die Trockenstoffe werden dann anhand ihrer physikalischen Eigenschaften wie Größe, Gewicht, Magnetismus und elektrische Leitfähigkeit getrennt.

Wir vermeiden Verbrennungsprozesse, um Elektrolyt und Graphit vor ihrer Umwandlung in Kohlendioxid zu bewahren und ein Schmelzen von Aluminium zu vermeiden, sagte Hanisch.

Duesenfeld hat 10 Jahre lang seinen Recyclingprozess entwickelt. Anfangs arbeiteten rund 30 Forscher und Ingenieure fünf Jahre lang an den Grundlagen – an drei verschiedenen Forschungsprojekten, die vom Bundesumweltministerium gefördert wurden.

Mit diesem Verfahren können wir neben Kobalt, Kupfer und Nickel auch die Elektrolyte Lithium, Mangan, Aluminium und Graphit zurückgewinnen, so Hanisch.

Ein weiterer großer Durchbruch bei Elektrofahrzeugen: Anfang dieses Jahres Tesla-CEO Elon Musk kündigte eine potenzielle Millionen-Meilen-Batterie an trompetete, dass es während seiner Lebensdauer nur weniger als 10 % seiner Energiekapazität verlieren würde.

Ich bin ein Fan von Elon Musk , verkündete Hanisch. Je länger der Akku hält, desto besser für den Benutzer und für die Umwelt. Am Ende muss auch diese Batterie recycelt werden, und je effizienter wir dies tun, desto besser wird es vor allem für die Umwelt sein.

Im Moment sind teure Lithium-Ionen-Batterien das einzige Spiel in der Stadt, wenn es um den Antrieb von Elektrofahrzeugen geht. Zum Vergleich: Die Kosten für eine Autobatterie betragen derzeit etwa ein Drittel des Gesamtpreises eines Elektrofahrzeugs.

Warum ist das so?

Der Energieverbrauch wird hauptsächlich durch die Gewinnung der Primärrohstoffe und den Produktionsprozess getrieben, der energieintensive, klimatisierte Reinräume erfordert, sagte Hanisch. Was wird letztendlich die Kosten senken? Skaleneffekte und Rückgewinnung wertvoller Batterievorläufer.

In naher Zukunft sieht Hanisch, dass EV-Batterien auch von Brennstoffzellen begleitet werden könnten, wie etwa bei großen Fahrzeugen wie Lastwagen und Zügen. Darüber hinaus sieht er sich weitere umweltfreundliche Innovationen für Elektrofahrzeuge vor, etwa die Nutzung erneuerbarer Energien zur Herstellung und zum Laden der Fahrzeuge.

Neben dem Leichtbau von Karosserie und Struktur, um CO2-Emissionen erheblich zu reduzieren, fügte er hinzu.

Inzwischen sind Elektrofahrzeuge in den USA weit davon entfernt, ein Mainstream-Transportmittel zu sein. Brauchen wir das Engagement der Regierung, um Steuererleichterungen und/oder Anreize für den Kauf von Elektrofahrzeugen und das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien bereitzustellen?

In Europa ist es vorgeschrieben, 50 % der Batteriematerialien zu recyceln, und die Hersteller von Elektrofahrzeugen müssen sicherstellen, dass der Kunde nicht für das Recycling seines Autos bezahlen muss, sagte Hanisch. Diese Kombination führt zu einer sehr hohen Recyclingquote von EV-Batterien. Ich könnte mir vorstellen, dass US-Bundesstaaten ähnliche Positionen und Programme übernehmen.

Hier sind wir also am Ende des Jahres 2019. Inzwischen, zu Beginn des 20. Jahrhunderts, Thomas Edison war fleißig mit der Absicht, ein Elektroauto mit der langlebigsten Batterie der Welt zu produzieren. Was ist dann dazwischen passiert? Warum scheinen wir in der Autobatterietechnologie immer noch in den archaischen Tagen zu sein – sowohl in Bezug auf die Herstellung als auch auf das Recycling?

Was hat uns bisher daran gehindert, es herauszufinden?

Die Batterietechnologie könne mit den Fortschritten bei erdölbasierten Autos nicht mithalten, erklärte Hanisch über die Edison-Tage. Die Automobilhersteller beschäftigten traditionell viele Maschinenbauer und weniger Elektrochemiker und Chemieingenieure.

Hanisch sagte, dass wir in den letzten 10 Jahren in das goldene Zeitalter der Elektroautos eingetreten sind – da wir gesehen haben, wie sich die Technologie rasant entwickelt. Gleichzeitig sehen wir jetzt Fortschritte beim Recycling.

Unsere Technologie hat das Potenzial, 90 % der Batteriematerialien zu recyceln, so Hanisch. Es gibt noch viel Raum für Verbesserungen, aber da wir mit unserem umweltfreundlichen Recycling-Verfahren Marktanteile in Europa gewinnen, sind Elektrofahrzeuge wieder auf Kurs.

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