Så ska Northvolt rädda litiumet vid återvinning av batterierna

2019-01-14 06:00  

Northvolt vill använda sig av en ny process utvecklad på Chalmers för att återvinna sina litiumjonceller. Metoden gör det möjligt att även återvinna litiumet.

Peter Carlsson, vd för Northvolt, berättade i somras att en återvinningsanläggning för litiumjonbatterier ska byggas i Skellefteå. Företaget ligger i startgroparna att börja uppföra cellfabriken Northvolt Ett. När den står helt klar kommer den att kunna producera battericeller med en total lagringskapacitet om 32 gigawattimmar per år. De första 8 GWh produktionskapacitet ska stå klara 2020.

Northvolt arbetar tillsammans med Chalmers tekniska högskola för att ta fram en metod som ska göra det möjligt att på ett resurseffektivt vis ta tillvara på nästan alla ämnen i batterierna. En av de största utmaningarna med återvinning av litiumjonbatterier har hittills varit att ta hand om litiumet. Det finns visserligen några anläggningar i världen som gör detta, menar batteriåtervinningsexperten Hans Eric Melin, men vanligare är att det går förlorat eller används som konstruktionsmaterial, enligt Martina Petranikova, forskarassistent på Chalmers.

Den hittills vanligaste processen för att separera ämnena är en av orsakerna. Processen kallas för pyrometallurgisk behandling vilket i princip innebär smältning. Metoden kräver hög temperatur, mellan 1 200 och 1 300 grader Celsius och är förstås mycket energikrävande med högre koldioxidutsläpp som resultat.

Martina Petranikova utvecklar tillsammans med kollegan Christian Tunsu en annan typ av process. Den kallas för hydrometallurgisk behandling och innebär att metallerna urlakas alternativt separeras med en metod som kallas för vätske-vätske-extraktion. Fördelen är bland annat att den kräver mycket lägre temperatur: rumstemperatur eller maximalt 100 grader Celsius. Lägre temperatur innebär mindre energiåtgång.

Båda processerna klarar av att separera kobolt, nickel, koppar och järn. Oavsett vilken process som används sker först en mekanisk bearbetning av batterierna vilket separerar koppar, plast, stål samt en del aluminium. Den hydrometallurgiska processen kan till skillnad från den pyrometallurgiska också ta tillvara på litium, mangan och en större andel av aluminiumet. Den värdefulla kobolten är den enskilt största anledningen till att batterierna över huvud taget återvinns.

Nackdelen med den hydrometallurgiska processen är att den fortfarande är en dyr och inte lika utprovad process som den pyrometallurgiska smältningen.

Martina Petranikova berättar att de nu arbetar med att sätta upp en pilotanläggning för att visa att processen fungerar i stor skala. Detta ska göras i Northvolts forskningsanläggning Labs i Västerås, som just nu byggs.

Northvolt har som mål att skapa ett cirkulärt kretslopp för sina batterier. Jesper Wigardt, kommunikationschef, bekräftar att de vill använda sig av Chalmers hydrometallurgiska process för att bland annat kunna återvinna litiumet.

- Vår ambition är att ha återvinningsanläggningen i drift något eller några år efter att den storskaliga cellproduktionen har påbörjats, säger han men ber om att få återkomma kring vilken kapacitet den får.

Nyligen kommunicerades att företaget har startat ett samarbete med BMW och den belgiska återvinningsjätten Umicore, som står för en stor del av den europeiska återvinningen av litiumjonbatterier för elektronikprodukter. Volymerna elbilsbatterier i behov av återvinning är fortsatt små och meningen är att de ska kunna få ett andra liv som stationära energilager innan de behöver återvinnas.

Hur passar BMW och Umicore in i det samarbete ni har med Chalmers? Umicore använder väl sig i dagsläget av en pyrometallurgisk process?

- Samarbetet med BMW och Umicore berör fler delar än endast återvinning, men oavsett vilken återvinningsmetod man använder sig av finns det mer övergripande och strukturella frågor, såsom EU-regelverk, standardisering med mera som är viktiga att samarbeta kring, säger Jesper Wigardt på Northvolt.

Johan Kristensson

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Debatt