Een blik door de voorruit is voldoende om onmiskenbaar te herkennen: de Elektrische Mobiliteit staat nog in de kinderschoenen. Slechts heel zelden zie je een elektrische auto naast je staan bij de verkeerslichten. Het is niet verwonderlijk dat het aandeel Stromer in Duitsland minder dan een half procent is. En zelfs als er in 2020 een miljoen elektrische auto's op de weg zouden zijn, zoals de federale overheid ooit met volle mond voorspelde, zou de waarde slechts ongeveer twee procent bedragen.
Met dit lage distributieniveau, wie moet er later denken aan het recyclen van lithium-ionbatterijen? Immers, de autofabrikanten beloven de klant momenteel dat de batterij van hun elektrische auto na acht jaar nog steeds ten minste 80 procent van zijn oorspronkelijke prestaties (capaciteit) zal leveren, ongeacht of de cellen thuis voorzichtig zijn opgeladen of "onder druk" bij superlaadstations. Als de waarde onder de 80 procent ligt, is de batterij in het voertuig niet meer bruikbaar en wordt deze vervangen.
Maar wat gebeurt er met de oude batterij? "Allereerst moet de batterij zo lang mogelijk in leven worden gehouden", zegt Melissa Bowler, technisch projectmanager, stationaire opslag bij BMW. Het Beierse merk is een van de autobedrijven met de grootste ervaring op het gebied van elektromobiliteit. De carbon speedster i2013 is sinds eind 3 op de markt. Meer dan 50.000 van hen zijn wereldwijd in beweging. Het Californische bedrijf Tesla heeft ongeveer 141.000 eenheden. En met de Leaf heeft Nissan meer dan vier keer zoveel BMW i op de weg.
Het trefwoord is "Second Life". Een van de eerste pilootprojecten is in Lünen, Westfalen, waar Daimler, in samenwerking met de recyclagespecialist Remondis en Getec en het Zwitserse bedrijf The Mobility House (TMH), een opslagsysteem van 13 MWh gebruikt met gebruikte Smart- en Mercedes-batterijen. Het is de grootste batterijopslag voor tweede gebruik ter wereld. In totaal werden 2 batterijsystemen gecombineerd tot één blok. Volgens Mercedes is commercieel gebruik in het stationaire gebied nog steeds mogelijk gedurende ten minste tien jaar. Lage capaciteitsverliezen zijn niet relevant.
BMW werkt samen met Bosch en Vattenfall. Oude batterijen van iE- en 3-serie ActiveE testvoertuigen worden in het stroomnet geïntegreerd als energieopslag om ze te stabiliseren. Hernieuwbare energiebronnen leveren niet altijd elektriciteit wanneer dat nodig is. Bufferopslag is vereist. "Ze dienen als buffer door overtollige elektriciteit te absorberen en indien nodig terug te voeren in het net", zegt Melissa Bowler. De autobatterijen zijn onderling verbonden om grote herinneringen te vormen.
Volgens een nieuwe studie van de Federal Association for Renewable Energies (BEE) en Deutscher Messe AG, kunnen oude lithium-ionbatterijen met 2025 gigawattuur (GWh) in 25 ongeveer evenveel elektriciteit leveren als de helft van alle Duitse energiecentrales met pomp. Voorwaarde: de markt voor elektromobiliteit in Duitsland moet op gang komen.
Het is niet altijd nodig om de hele batterij te vervangen in geval van schade. Mitsubishi biedt een voorbereidende fase aan "Second Life". Individuele batterijmodules kunnen hier worden vervangen tegen aanzienlijk lagere kosten. De fabrikant spreekt van ongeveer 1.000 euro plus twee montage-uren. Opel exploiteert een "Battery Refurb Center" in Rüsselsheim, waar defecte Ampera-batterijen worden gerepareerd (renovatie).
Maar ondanks alle inspanningen van het "tweede leven", zijn de prestaties van de batterij op een gegeven moment zo ver gedaald dat alleen het recyclingproces kan worden overwogen. De focus ligt hier vooral op de waardevolle grondstoffen kobalt en nikkel, er wordt minder aandacht besteed aan lithium. Experts onderscheiden twee soorten recycling, de pyro- en de hydrometallurgische route. In het laatste geval wordt de batterij mechanisch versnipperd en worden de metalen vervolgens met behulp van chemicaliën geëxtraheerd. Het pyrometallurgische proces is een verbranding bij hoge temperatuur. Beide vereisen grote hoeveelheden energie en zijn relatief inefficiënt. Het zou ideaal zijn om de metalen te scheiden in de vorm van reeds synthetische verbindingen en ze vervolgens opnieuw te gebruiken 1: 1. Dit zou leiden tot aanzienlijke energiebesparingen. Een elektrohydraulisch scheidingsproces van het Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC in Hanau ziet er veelbelovend uit. Hier worden batterijen in een vloeistof geplaatst waarin een boog schokgolven genereert. "Op deze manier kunnen we de batterijen vrijwel zonder contact en zeer efficiënt in hun componenten demonteren", zegt Andreas Bittner, Business Unit Manager Energy Materials bij het Fraunhofer Institute.
Het feit dat recyclingprocessen voor lithium-ionbatterijen niet op industriële schaal worden gebruikt, is te wijten aan het feit dat de hoeveelheid batterijschroot nog steeds laag is. Als onderdeel van LithoRec heeft Rockwood Lithium uit Langelheim een hydrometallurgische pilootfabriek gebouwd waarin kobalt, lithium en nikkel worden verkregen in de vorm van oplossingen, d.w.z. vloeibaar of als zouten.
"Na 2020, wanneer voldoende voertuigaccu's het einde van hun levensduur hebben bereikt, zal de hele waardeketen op industriële schaal beschikbaar zijn", belooft Rockwood Lithium. (Michael Specht / SP-X)