Concurrenten benutten laboratoriummogelijkheden om de toeleveringsketen voor recycling van lithium-ionbatterijen te verbeteren
Artikel met dank aan de US Department of Energy's (DOE's) National Renewable Energy Laboratory (NREL).
Door Rebecca Martineau
Innovatie vindt plaats wanneer de juiste middelen, mensen en passies samenkomen om een uitdaging aan te gaan. De prijs voor het recyclen van lithium-ionbatterijen verenigt deze elementen om een toeleveringsketen op te bouwen die zich richt op het inzamelen, scheiden en sorteren, veilige opslag en transport en omgekeerde logistiek van het recyclen van lithium-ionbatterijen (Li-ion).
Deelnemers aan de Lithium-Ion Battery Recycling Prize hebben onlangs hun voorstel ingediend voor fase III van de competitie: Pilot Validation” data-medium-file=”https://cleantechnica.com/files/2022/05/051122-battery-prize-funnel-382×400.jpg” data-large-file=”https://cleantechnica.com /files/2022/05/051122-battery-prize-funnel.jpg” loading=”lazy” class=”wp-image-266436 size-full” src=”https://cleantechnica.com/files/2022/05 /051122-battery-prize-funnel.jpg” alt width=”480″ height=”502″ srcset=”https://cleantechnica.com/files/2022/05/051122-battery-prize-funnel.jpg 480w, https://cleantechnica.com/files/2022/05/051122-battery-prize-funnel-382×400.jpg 382w” maten=”(max-breedte: 480px) 100vw, 480px”>
Deelnemers aan de Lithium-Ion Battery Recycling Prize hebben onlangs hun voorstel ingediend voor fase III van de competitie: Pilot Validation
De meerfasenprijs, gelanceerd in januari 2019 door het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE), draagt bij aan het doel van DOE om 90% van alle gebruikte Li-ionbatterijen in te nemen voor uiteindelijke recycling van kritieke materialen en herintroductie in de toeleveringsketen.
Het National Renewable Energy Laboratory (NREL) is de prijsbeheerder voor de competitie van $ 5.5 miljoen en vele andere American-Made Challenges. Het prijsmodel fungeert als een katalysator om onderzoek en ontwikkeling te stimuleren, Amerikaanse vindingrijkheid te versterken en nationaal leiderschap op de energiemarkt te bevestigen. Deze prijzen geven ondernemers toegang tot state-of-the-art onderzoeksfaciliteiten als technische partners in samenwerking binnen het American-Made Network.
Vouchers stimuleren ontwikkelingsonderzoek bij National Laboratories
Met de lancering van Fase III in januari 2021 ontvingen de deelnemers $ 100,000 aan niet-contante vouchers om te gebruiken bij goedgekeurde organisaties binnen het American-Made Network, waaronder alle 17 nationale laboratoria. De prijsvouchers geven teams toegang tot tools, apparatuur en expertise om hun concepten verder te ontwikkelen. Veel van deze teams kozen ervoor om rechtstreeks samen te werken met nationale laboratoria, waaronder NREL, Oak Ridge National Laboratory, Argonne National Laboratory en Sandia National Laboratories (SNL).
"Het American-Made Challenges-prijsmodel biedt laboratoria de mogelijkheid om met de industrie samen te werken aan onderzoek in de ontwikkelingsfasen", zegt SNL-onderzoeker Joshua Lamb. "Normaal gesproken zou het voor een klein bedrijf moeilijk zijn om middelen in te zetten om onze testmogelijkheden te benutten en veelbelovende nieuwe technologieën volledig te verkennen."
Lamb helpt bij het identificeren van nieuwe technieken om batterijen vóór transport inert te maken, dure procedures voor het vervoer van gevaarlijke materialen te vermijden en ervoor te zorgen dat gebruikte Li-ionbatterijen veilig als gewone goederen kunnen worden vervoerd. Meerdere teams werken samen met Argonne National Laboratory om het EverBatt-model toe te passen om de kosten en milieueffecten van hun conceptoplossingen te evalueren. Bij het Oak Ridge National Laboratory maakt één team gebruik van laboratoriumcapaciteiten om de oplaadstatus van Li-ionbatterijen en de gezondheidsmonitoring te verbeteren met behulp van transducers en excitatiemethoden. Elk van deze projecten ondersteunt teams bij de ontwikkeling van een end-to-end oplossing door de uitdagingen aan te gaan waarmee de toeleveringsketen voor batterijrecycling wordt geconfronteerd.
NREL-mogelijkheden voldoen aan diverse uitdagingen bij het recyclen van batterijen
NREL werkt met vier deelnemende teams aan een diverse reeks resultaten, waaronder degradatiemodellering, techno-economische analyse en machine learning, waarbij de brede expertise in het laboratorium wordt benadrukt. Eén team koos ervoor om zich volledig te concentreren op kansen op een tweede leven en ontwikkelde een model om de haalbaarheid van herbestemming van Li-ion-batterijen te evalueren op basis van chemische kenmerken, verwachte levensduur van de batterij en toepassingsgeschiedenis. Elk project richt zich op een andere supply chain-sector, waardoor het gemakkelijker en efficiënter wordt om Li-ion-batterijen in te zamelen, te meten, te transporteren en terug te winnen.
"De nauwe samenwerking op het gebied van vouchers met Battery Recycling Prize-teams heeft geleid tot meer gespecialiseerde analyses die rechtstreeks aansluiten bij hun zakelijke behoeften", zegt NREL-onderzoeker Dustin Weigl. "De snelheid van verandering in deze kleine bedrijven is snel, en het reageren op die veranderingen is van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat dit werk nuttig is om door het recyclinglandschap te navigeren."
Juryleden beoordelen definitieve inzendingen voor recycling van lithium-ionbatterijen
Teams hebben hun Fase III-voorstellen en pilotvalidatieresultaten op 8 april 2022 ingediend. Een panel van juryleden van NREL, DOE, het Department of Transportation en de US Environmental Protection Agency beoordelen momenteel de definitieve inzendingen, die moeten aantonen dat ze kunnen herstellen Li-ionbatterijen onder realistische scenario's voor verschillende toepassingen - consumentenelektronica, elektrische voertuigen en stationaire opslag - en verifiëren of het haalbaar is om de verwachte impact van de end-to-end oplossing te bereiken wanneer deze volledig is geschaald.
Juryleden selecteren maximaal vier uiteindelijke winnaars van fase III om een geldprijs van maximaal $ 2,000,000 te ontvangen, gelijkelijk verdeeld over de winnende teams.
De prijs voor het recyclen van lithium-ionbatterijen wordt gefinancierd door het Vehicle Technologies Office en het Advanced Manufacturing Office binnen DOE's Bureau van energie-efficiëntie en hernieuwbare energie.
De prijs is een essentieel onderdeel van de missie om het onderzoek, de ontwikkeling, de demonstratie en de inzet van technologieën en oplossingen te versnellen om Amerika uiterlijk in 2050 op billijke wijze over te zetten naar een netto-nul-uitstoot van broeikasgassen in de hele economie.
Meer informatie over de Prijs voor recycling van lithium-ionbatterijenevenals doorlopende prijs- en connectormogelijkheden door de American-Made Challenges.
Lees meer over NREL's duurzaam vervoer en mobiliteit en energie opslag Onderzoek.
Waardeer je de originaliteit van CleanTechnica? Overweeg om een CleanTechnica-lid, ondersteuner, technicus of ambassadeur - of een beschermheer op Patreon.
