Ultium Cells LLC, ein Joint Venture von General Motors und LG Chem, hat seit dem Venture wurde erstmals angekündigt im Dezember 2019. Aber mit jeder Batteriezelle, die sie produzieren, produzieren sie auch Abfall - schwierig zu handhabender Abfall, der auch zu viel Wert enthält, um auf eine Mülldeponie geworfen zu werden.
Anstatt es wegzuwerfen, schickt Ultium es an einen Recycler. Das Unternehmen hat eine Vereinbarung mit dem kanadischen Unternehmen getroffen Li-Zyklus Kritische Materialien aus dem Schrott zu recyceln, der aus den Herstellungsprozessen von Ultium in seinem Werk in Lordstown stammt, ab Ende 2020. Die Materialien aus dem Standort Lordstown werden an den Recyclingstandort von Li-Cycle in Rochester, New York, geschickt, um dort verarbeitet und zurückgegeben zu werden Batterieversorgungskette.
General Motors und LG Chem sind fest entschlossen, die Herstellung ihrer Batteriezellen zu skalieren. Etwa 5-10% der Produktion eines Zellherstellers entfallen auf diesen überschüssigen Schrott. Angesichts der Tatsache, dass die Anlage in Lordstown eine Kapazität von 30 Gigawattstunden pro Jahr produzieren kann, wird mit Sicherheit eine beträchtliche Menge an Abfallmaterial produziert. (Die Perspektive ist, dass Teslas Fabrik in Nevada eine Kapazität von 35 GW-Stunden hat.)
Der Ansatz von Li-Cycle unterscheidet sich von herkömmlichen Recyclingverfahren, sagte Mitbegründer Ajay Kochhar gegenüber TechCrunch. Beim traditionellen Recycling wird ein pyrometallurgischer oder Hochtemperaturprozess verwendet. Bei diesem Verfahren gelangen Batterien in einen Ofen, und überschüssiges Material wie Kunststoffe und Elektrolyt wird verbrannt, so dass die wertvollen Rohstoffe eine Rückgewinnungsrate von etwa 50% aufweisen.
Li-Cycle unterscheidet sich auch von Wettbewerbern wie Redwood Materials, die ebenfalls Hochtemperatur verwenden, erklärte Kochhar. Redwood verarbeitet Dinge wie Unterhaltungselektronik, die unterschiedliche Ansätze erfordern. Li-Cycle verwendet ein hydrometallurgisches Verfahren, bei dem die Batteriematerialien in einer untergetauchten, proprietären Lösung zerkleinert werden - tatsächlich zerkleinert sie wie ein Aktenvernichter. Auf diese Weise wird das thermische Risiko eines Brandes verringert und bis zu 95% des Batteriematerials zurückgewonnen (Redwood behauptet auch eine Rückgewinnungsrate von 95-98%). Indem das Unternehmen nichts verbrennt, vermeidet es auch die Erzeugung potenziell toxischer Emissionen, sagte Kochhar.
Geschredderte Lithium-Ionen-Batterien. Bildnachweis: Li-Zyklus (Öffnet in neuem Fenster)
Das Kathoden- und Anodenmaterial wird in chemische Chemikalien wie Lithiumcarbonat, Nickelsulfat und Kobaltsulfat umgewandelt. Li-Cycle arbeitet mit einer Firma Traxys zusammen, die das chemische Material kauft.
"Und wo es von dort weitergeht, geht es zurück in die Kathodenherstellung und zurück in die breitere Wirtschaft und die Batterieversorgungskette", sagte Kochhar. Der nächste Schritt wäre ein „echter Kreislauf mit geschlossener Kreislaufwirtschaft“, bei dem das gleiche Material, das von einem Hersteller verwendet wird, zurückgeführt wird.
Das Unternehmen verfügt in Rochester und Ontario, Kanada, über zwei Recycling- „Speichen“, bei denen Zerkleinerung und mechanische Trennung stattfinden. Eine dritte kommerzielle Anlage wird in Arizona gebaut. Sobald die Anlage in Arizona in Betrieb genommen wird, kann Li-Cycle jährlich rund 20,000 Tonnen oder 4 Gigawattstunden Lithium-Ionen-Batterien verarbeiten. Es wird auch ein sogenannter „Hub“ für die Herstellung der Batteriechemikalien in Rochester gebaut, der eine jährliche Kapazität für die Verarbeitung von rund 60,000 Tonnen Batterieabfall und „schwarzer Masse“ (eine Mischung aus Kathoden- und Anodenmaterial) und einer davon haben wird die Ergebnisse der „Speichen“ des Unternehmens).
Es arbeitet mit 14 verschiedenen Automobil- und Batterieherstellern (obwohl nicht alle dieser Angebote öffentlich sind) sowie Autohändlern und Autorecyclern zusammen, um verbrauchte Lithium-Ionen-Batterien zu akzeptieren und zu verarbeiten.
Ultium kündigte im April eine zweite US-amerikanische Batteriefabrik mit einem Wert von 2.3 Milliarden US-Dollar in Spring Hill, Tennessee, an, die 2023 eröffnet werden soll. Beide Fabriken werden den Autohersteller mit den Zellen versorgen, die für die 30 Elektrofahrzeugmodelle benötigt werden, die bis Mitte des Jahrzehnts auf den Markt gebracht werden sollen. Es ist jedoch nicht bekannt, ob Li-Cycle auch Abfälle aus dieser Anlage verarbeiten wird.
Insbesondere recycelt das Unternehmen auch F & E-Schrott von verschiedenen Autoherstellern, was Li-Cycle "eine Art ersten Blick auf das gibt, was in Bezug auf die Batterietechnologie auf den Markt kommt", sagte Kochhar. Dies hilft dem Unternehmen, auf dem neuesten Stand der Batteriechemie und -technologien wie Festkörper- oder Lithiumeisenphosphat (LFP) zu bleiben und Recyclingprozesse entsprechend zu entwickeln. Li-Cycle verarbeitet bereits einige LFP-Batterien. In diesen Fällen wird das Phosphat wieder zu einem Düngemittelzusatz verarbeitet.
In diesem Fall hofft Kochhar, dass die Menschen diese Partnerschaft als Beweis für den wirtschaftlichen und ökologischen Fall von Elektrofahrzeugen sehen.
„Dies sollte ein kommerzielles Beispiel sein [. . .] dass EV-Batterien nicht auf eine Mülldeponie gelangen “, sagte er. „Sie sind sehr wertvoll. Die Technologie ist hier, um wirtschaftlich und umweltfreundlich damit umzugehen. “
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Quelle: https://techcrunch.com/2021/05/11/gm-and-lg-chems-ultium-cells-partners-with-li-cycle-to-process-manufacturing-waste/
