Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft wollen nachweisen, dass die wertvollsten Bestandteile von Antriebsbatterien durch Recycling mehrfach nacheinander zurückgewonnen und wiedereingesetzt werden können. Das Forschungskonsortium „HVBatCycle“ hat das Ziel, Kathodenmetalle, Elektrolyt und Graphit dauerhaft im geschlossenen Materialkreislauf („Closed Loop“) zu führen.
Unter Führung des Volkswagen-Konzerns arbeiten Unternehmen zusammen mit Forschern der RWTH Aachen University, TU Braunschweig sowie dem Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik drei Jahre lang an der Erforschung und Entwicklung der erforderlichen Prozesse. Das Projekt wird vom Bundeswirtschaftsministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert.
„Das Recycling von Batterien und Produktionsausschüssen trägt entscheidend dazu bei, die Rohstoffversorgung unserer geplanten Fabriken sicherzustellen. Durch das Projekt HVBatCycle wird eine ganzheitliche Betrachtung der Recyclingprozesse und dadurch die Umsetzung des Closed Loop der Batteriematerialien vorbereitet“, so Sebastian Wolf von Battery Volkswagen AG.
Um weniger Materialien aus primären Quellen wie Minen oder Salaren nutzen zu müssen, sollen bei HVBatCycle wesentliche Rohstoffe nicht nur einmal, sondern mehrfach zurückgewonnen werden. Dazu werden Batteriezellen aus recyceltem Material nochmals recycelt. In dem Projekt will man außerdem nachweisen, dass auch mehrfache Recyclingdurchläufe keinen Einfluss auf die Materialqualität haben. „Das Schließen des Kreislaufs erfordert komplexe interdisziplinäre Prozesse. Für eine effiziente, ökologisch und ökonomisch sinnvolle Verwertung müssen alle Verfahren aufeinander abgestimmt sein, um unter höchsten Sicherheitsanforderungen sortenreine und qualitativ hochwertige Sekundär-Materialien zu erzeugen. Dabei geht es insbesondere um Skalierbarkeit und Wirtschaftlichkeit“, heißt es.
Im Konsortialprojekt steht das mechanisch-hydrometallurgische Recycling im Fokus, wovon sich die Akteure einen geringen Energiebedarf und die Möglichkeit zu einer vergleichsweise einfachen dezentralen Verteilung bestimmter Prozesse in Europa versprechen. Das begünstige eine lokale Kreislaufwirtschaft und sichere strategisch wichtige Rohstoffe, was die Abhängigkeit Europas von anderen Regionen der Welt deutlich reduziere, so Volkswagen in einer Mitteilung. HVBatCycle solle effiziente Verfahren und innovative Lösungen aufzeigen, die den Aufbau einer „End-to-End“-Wertschöpfungskette mit hoher Wirtschaftlichkeit bei gleichzeitig möglichst hoher Recycling- und Energieeffizienz und minimalen Umweltbelastungen gewährleisten.
Automatisierung im Fokus
Konkrete innovative Entwicklungsansätze liegen laut Volkswagen in einer bedarfsgerechten, das heiße wirtschaftlich optimierten Entladung und einer weitgehend automatisierten Demontage von rückläufigen Batteriesystemen bis auf Zell- oder Elektrodenebene. Dazu zähle auch eine nahezu verlustfreie Trennung von Aktivmaterial und Trägerfolien sowie die Rückgewinnung von Graphit und leichtflüchtiger Elektrolytbestandteile.
Bei der folgenden hydrometallurgischen Aufbereitung der „Schwarzen Masse“ aus Graphit und Batteriemetallen durch Wasser und chemische Lösemittel stehe eine frühe und selektive Extraktion des Lithiums in löslicher Form sowie die Laugung, Fällung und Raffination enthaltener Metalle als Mischhydroxid-Konzentrat im Vordergrund. Dabei solle in Zusammenhang mit der erneuten Materialsynthese von kathodischem Aktivmaterial untersucht werden, ob die Auftrennung von Metallverbindungen wirklich erforderlich ist, um neues, vollumfänglich leistungsstarkes Kathodenmaterial herzustellen.
Die Forschungsarbeiten zur Aufbereitung des Elektrolyten und des Graphits sollen durch die Entwicklung von geeigneten Verfahren zeigen, dass auch wichtige Elektrolytbestandteile und das Graphit effizient aufbereitet und wieder in batterietauglicher Qualität in der Zellproduktion eingesetzt werden können. „Sämtliche Verfahrensschritte werden ganzheitlich von einer ökologischen und wirtschaftlichen Lebenszyklusanalyse begleitet“, erklärt Volkswagen.
alupo meint
komisch, „wartet auf…“…
Man sehen ob das auch hier gilt.
alupo meint
Es gibt in der Chemieindustrie verschiedene Qualitätsstufen wie refinery grade, chemical grade, polymer grade und electronical grade etc. Letztere hat die höchste Reinheitsanforderung und wird, dem Namen entsprechend, in der Elektronikindustrie eingesetzt.
Insofern bezweifle ich, dass es möglich sein wird, eine Metallmischung auf die für die Kathodenmaterial benötigte Reinheit zu bringen.
Um es klar zu sagen, ich fände es toll, wenn es (wie immer fast egal von wem) gelänge, damit eine ausreichende Qualität zur Wiederverwendung zur Kathodenbeschichtung herzustellen, denn jeder Trennungsschritt bedeutet Investitionen, Materialeinsatz (Kosten), Arbeitskosten, Umweltbelastung etc.
Ich drücke ihnen daher die Daumen, würde aber sicher in ein solches Unternehmen aufgrund des Risikos und meiner Einschätzung nicht mein Geld investieren.
Powerwall Thorsten meint
Nur mal so angemerkt:
Die Firma Novonix recycelt Graphit zu hochreinen Elektroden – und das schon seit Jahren.
Die Aktie schlägt sogar Tesla – Gut haben wir beide ;-)
In ein paar Jahren wird dann wohl der David Spin lauten: VW hat es erfunden.
Redwood Materials recycelt übrigens auch schon lange für Tesla – nur so am Rande ;-)
Oli B meint
Na dann viel Spass mit der Novonix Aktie; die fallt gerade wieder mit -5% im Kurs.
Powerwall Thorsten meint
Die Frage ist nicht, ob sie in den letzten Monaten 5% oder mehr (es waren fast 50%) gefallen ist – die Frage ist wann man eingestiegen ist a- sagen wir mal Anfang 2020
;-)
MAik Müller meint
Na endlich. Das rumgequarke vor Jahren das H2 toll ist und das Akkus keine Option sind war also nur fürs einfache Fußvolk :)
GE meint
Alles Nebelkerzen die leider immernoch vom BDI und der CDU bedient werden, jetzt mit Schwerpunkt E-Fuels.
alupo meint
E-Fuels sind sowieso tot, denn der Wirkungsgrad von biologischen Systemen ist wahnsinnig schlecht (dafür sind sie aufgrund ihrer kurzen Haltbarkeit extrem gut biologisch recyclebar, klar doch, sonst würde die Welt nicht so aussehen wie sie aussieht) und deshalb bräuchte man rießige fruchtbare Gebiete um das benötigte Pflanzenmaterial für eFuels anzubauen.
Jetzt, da Millionen von Menschen aufgrund der Russen mit dem Hungertod rechnen müssen gibt es für eFuels absolut keine Rechtfertigung mehr, auch nicht für das Fliegen. Und jeder der E10 tankt sollte sich bewußt machen, dass er für das große Sterben in der millionenstarken Gruppe der Armen auf der Welt eine Mitverantwortung trägt.
Randy meint
Dann darf man auch kein “ normales“ Super tanken, das ist E5
Oft steht auch nur E10 drauf, und in den Tanks ist E5, sagen zumindest die Tankwarte. Gesetzgeber schreibt ja nur bis zu 10% vor.
alupo meint
Du hast jetzt doch aber sicher sicher eine Alternative für die Verbrennerfahrer anzubieten, wenn die laut Deiner Meinung auch kein E5 mehr tanken dürfen, oder?
Und jetzt bitte nicht mit der Dieselplörre kommen. Diesel ist out.
Klar, ohne das Verbrennen von vor Jahrmillionen unter der Erde eingelagerten Kohlenwasserstoffen gäbe es keinen so derart schnellen Klimawandel. Das schafft die Natur nicht. Nur Asteroiden können das noch schneller…
MAik Müller meint
@GE E-Fuels kommen sowie so nicht. Ist der gleiche Dreck.
Das wissen die Hersteller schon Jahrzehnte nur dem Kunden kann man das nochmal erzählen damit er noch alte Verbrenner kauft.