Litija bateriju pārstrāde tiek palielināta

ASV Enerģētikas departaments ir piešķīris 9,5 miljonus dolāru uzņēmumam Kalifornijā, kas plāno būvēt Amerikā pirmo litija jonu transportlīdzekļu akumulatoru pārstrādes iekārtu.

Atkritumu materiāli: Pārstrādājot nolietotās elektromobiļu akumulatorus, tiek iegūts smalki sasmalcinātu metālu sajaukums, kas sastāv no kobalta, alumīnija, niķeļa un vara (parādīts kreisajā pusē), un virca, kas tiek pārstrādāta kobalta kūkā (labajā pusē).

Anaheimā Toxco saka, ka tā izmantos līdzekļus, lai paplašinātu esošo iekārtu Lankasterā, OH, kurā jau tiek pārstrādāti svina-skābes un niķeļa-metāla hidrīda akumulatori, ko izmanto mūsdienu hibrīdelektriskajos transportlīdzekļos.

Pašlaik litija jonu akumulatoru pārstrādei ir maza ekonomiskā vajadzība. Lielākā daļa akumulatoru satur tikai nelielu daudzumu litija karbonāta svara procentos, un materiāls ir salīdzinoši lēts salīdzinājumā ar lielāko daļu citu metālu.

Taču eksperti saka, ka otrreizējās pārstrādes infrastruktūras ieviešana mazinās bažas, ka tādu transportlīdzekļu pieņemšana, kuros tiek izmantoti litija jonu akumulatori, var izraisīt litija karbonāta deficītu un atkarību no tādām valstīm kā Ķīna, Krievija un Bolīvija, kuras kontrolē lielāko daļu pasaules litija rezerves. Pašlaik diez vai atmaksājas litiju pārstrādāt, taču, ja pieprasījums palielināsies un būs liels izlietoto materiālu krājums, situācija varētu mainīties, saka Linda Geinesa, Argonnas Nacionālās laboratorijas Transporta tehnoloģiju pētniecības un attīstības centra pētniece.

Toxco DOE dotācija var šķist kabatas maiņa — pagājušajā nedēļā DO apbalvots kopā 2,4 miljardus dolāru uzņēmumiem, kas izstrādā elektrisko transportlīdzekļu akumulatorus un sistēmas, taču tas ir arī projekta sākums. Pieslēdzamo hibrīdu un pilnībā elektrisko transportlīdzekļu pārdošana vēl nav sākusies, un, lai gan prezidents Baraks Obama ir apņēmies līdz 2015. gadam uz ASV ceļiem nogādāt miljonu elektrotīkla hibrīdu, visticamāk, paies desmit gadi pirms liela mēroga pārstrādes. ir nepieciešama spēja.

Tomēr, lai parādītu, ka elektriskie transportlīdzekļi ir patiesi videi draudzīgi – gan ekspluatācijā nav izmešu, gan ilgtspējīga dizaina, būs svarīgi demonstrēt spēju pārstrādāt. Šo akumulatoru pārvaldība ir jāveic videi atbildīgā veidā un ekonomiski, saka Tods Kojs, Toxco mātesuzņēmuma Kinsbursky Brothers izpildviceprezidents.

Toxco ir arī priekšrocības pār jaunpienācējiem tirgū. Uzņēmums jau ir Ziemeļamerikas vadošais akumulatoru pārstrādātājs un kopš 1992. gada savā Kanādas rūpnīcā Trailā, Britu Kolumbijā, pārstrādā vienreizējas uzlādes un atkārtoti uzlādējamas litija baterijas, ko izmanto elektronikas ierīcēs un rūpniecībā. Mēs pārvaldām lielāko daļu jau esošo akumulatoru, saka Kojs.

Trail iekārta ir arī vienīgā pasaulē, kas spēj apstrādāt dažāda izmēra un ķīmiskās litija baterijas. Kad tiek piegādātas vecās baterijas, tās nonāk āmuru dzirnavās un tiek sasmalcinātas, ļaujot viegli atdalīt detaļas, kas izgatavotas no alumīnija, muca un tērauda. Lielāki akumulatori, kas joprojām var noturēt lādiņu, tiek kriogēniski sasaldēti ar šķidro slāpekli pirms kalšanas un sasmalcināšanas; pie -325 grādiem pēc Fārenheita šūnu reaktivitāte tiek samazināta līdz nullei. Pēc tam litiju ekstrahē, pārpludinot akumulatora kameras kaustiskā vannā, kas izšķīdina litija sāļus, kas tiek filtrēti un izmantoti litija karbonāta ražošanai. Atlikušās dūņas tiek apstrādātas, lai atgūtu kobaltu, ko izmanto akumulatoru elektrodu izgatavošanai. Apmēram 95 procenti procesa ir pilnībā automatizēti.

DOE dotācija palīdzēs Toxco nodot Trail pārstrādes procesu tās Ohaio operācijām, liekot pamatu modernai litija bateriju pārstrādes rūpnīcai, kas var paplašināties, lai pielāgotos gaidāmajai ASV elektrisko transportlīdzekļu tirgus izaugsmei. Elektrisko automašīnu ražotājs Tesla Motors , tāpat kā vairums lielāko autoražotāju, jau nosūta vecus vai bojātus akumulatorus uz Toxco's Trail rūpnīcu pārstrādei. Mums tas ir ļoti svarīgi, saka Kurts Keltijs, Tesla enerģijas uzglabāšanas tehnoloģiju direktors. Pārstrādes problēma ir galvenā problēma, un mums tas ir jārisina pareizi.

Bet Kelty saka, ka pārstrādes ekonomika lielā mērā ir atkarīga no izmantoto litija jonu akumulatoru ķīmiskajām īpašībām. Viņš piebilst, ka litijs pašlaik ir viens no vismazāk vērtīgajiem metāliem, ko iegūt. Piemēram, litijs Tesla Roadster akumulatoru komplektā nozīmētu aptuveni 140 USD no sistēmas ar nomaiņas izmaksām 36 000 USD. Lielākajai daļai litija jonu akumulatoru litijs veido mazāk nekā 3 procentus no ražošanas izmaksām.

Litija daļa ir patiešām niecīgas izmaksas, ja salīdzina to ar citiem metāliem; niķelis, kobalts, tie būs lielākie [pārstrādes] virzītāji, saka Keltijs, piebilstot, ka Tesla faktiski pelna naudu, pārstrādājot tikai akumulatoru komponentus, kas nav pārstrādāti ar litiju. Tātad, lai gan mēs esam lasījuši daudzus rakstus par to, ka nozarē beidzas litija daudzums, tas pilnībā pietrūkst. Tur ir daudz litija.

Aplēses ir dažādas, bet kobaltu tirgū pārdod par aptuveni 20 USD par mārciņu, salīdzinot ar 3 USD par mārciņu litija karbonātam. Kobalts, kas ir niķeļa un vara ieguves blakusprodukts, arī ir mazāks, un puse no pasaules piegādes nāk no Kongo Demokrātiskās Republikas, kas ir politiski nestabils reģions.

Dažu litija jonu ķīmisko vielu pārstrāde ir mazāk rentabla. Piemēram, litija dzelzs fosfāta akumulatori, ko ražo A123 Systems, neatdod tik lielu vērtību. A123 akumulatoru lētākie materiāli sniedz uzņēmumam priekšrocības pār konkurentiem, bet arī padara tā akumulatorus mazāk ekonomiskus pārstrādei.

Litija situācija var mainīties. Nozares pētījumu konsultants Tru grupa saka, ka globālā lejupslīde ir izraisījusi lielu litija pārpalikumu tirgū, saglabājot zemas cenas. Tomēr konsultāciju uzņēmums sagaida, ka līdz 2013. gadam piedāvājums un pieprasījums atkal būs līdzsvarā un ražošanas krīze varētu iestāties ap 2017. gadu un vēlāk.

Ilgtermiņā daži novērotāji uzskata, ka no elektrotīkla pievienojamo hibrīdu un elektrisko transportlīdzekļu masveida ieviešana kopā ar faktu, ka liela daļa pasaules litija rezervju atrodas ārvalstīs un, iespējams, nedraudzīgās valstīs, var izraisīt lielu litija cenas kāpumu. karbonāts. Bažas rada tas, ka mēs varētu galu galā nomainīt pīķa naftu pret maksimālo litiju.

Geinss rūpīgi aplūko trūkuma problēmu. Viņa pārrauga a četru gadu projekts Argonnē kas novērtēs ilgtermiņa pieprasījumu pēc litija jonu akumulatoru materiāliem un otrreizējās pārstrādes infrastruktūras. Geinss saka, ka līdzšinējie pētījumi liecina, ka pieprasījumu varētu apmierināt līdz 2050. gadam pat tad, ja strauji pieaugs elektrotīkla transportlīdzekļu pārdošanas apjoms. Taču otrreizējai pārstrādei būs izšķiroša nozīme, lai palīdzētu ASV kļūt mazāk atkarīgai no ārvalstu litija avotiem. Mēs parādām, ka otrreizēja pārstrāde mazinātu potenciāli ierobežotās piegādes, viņa saka.

paslēpties