Kam putují vybité baterie z elektromobilů? Do robotů, chemie a digitálního pasu + test

• Elektrifikace něco stojí
• Kdo za projektem stojí
• Roboty, kamery a laser u pracovního stolu
• Více než 98 % zpět ze starých baterií
• Druhý život místo vrakoviště
• Pas, který zná celý příběh
• Co to znamená pro Evropu
• Shrnutí
• Pět otázek: kolik inženýra cirkulární ekonomiky v tobě je? (test)

⇑Elektrifikace něco stojí

Evropa chce být prvním klimaticky neutrálním kontinentem a Evropská komise si na cestě k tomu stanovila odvážný cíl: 46% elektrifikaci do roku 2040. Více elektromobilů, elektrobusů a úložišť energie znamená nižší emise a menší závislost na dovážených fosilních palivech. Každá z těch baterií ale jednou dosluhuje.

„Elektrifikace Evropy bude produkovat stále větší objemy odpadních baterií a zároveň zvyšovat poptávku po kritických surovinách, jako jsou lithium, kobalt, nikl a mangan,“ vysvětluje Angel Manuel Escamilla Pérez, hlavní výzkumník společnosti Leitat. Jinými slovy, problém i řešení mohou ležet v téže krabici.

⇑Kdo za projektem stojí

BATRAW je projekt financovaný z prostředků EU, který koordinuje Leitat a který spojil partnery z celé Evropy. Jejich společným cílem bylo vybudovat udržitelný, cirkulární hodnotový řetězec pro lithium-iontové baterie na konci životnosti, například ty, které pohánějí elektromobily. Tým se nezaměřil jen na jeden krok, ale prošel celou cestu baterie od sběru a diagnostiky až po chvíli, kdy jsou její materiály připravené k dalšímu použití.

⇑Roboty, kamery a laser u pracovního stolu

Rozebírání bateriového modulu z elektromobilu je pomalá, pracná a potenciálně nebezpečná práce. BATRAW vyvinul poloautomatickou demontážní linku, která kombinuje robotiku, systémy strojového vidění založené na umělé inteligenci a řezání laserem. Kamery pomáhají strojům poznat, na co se dívají, a laser balík otevře přesně a bezpečně.

V pilotních ukázkách linka zkrátila dobu demontáže o 50–60 %. Zároveň optimalizovala ruční operace, které stále vyžadují lidské ruce, a udělala práci bezpečnější. Pro každého, koho zajímá robotika nebo strojové vidění, je to velmi praktický příklad, kde se tyto dovednosti uplatní.

⇑Více než 98 % zpět ze starých baterií

Jakmile je balík rozebraný, je třeba cenné kovy ještě oddělit. Projekt zde sáhl po hydrometalurgii, oboru chemie, který používá roztoky k rozpouštění a získávání kovů. V pilotní demonstraci v průmyslově relevantních podmínkách proces získal zpět více než 98 % cílových surovin.

„Propojením těchto dvou pilotních provozů jsme zkrátili dobu demontáže, zlepšili bezpečnost a na konci hydrometalurgického procesu jsme získali vysoce kvalitní materiály, které lze nyní použít k výrobě nových katodových a anodových materiálů,“ říká Escamilla. Smyčka se tak uzavírá: stará baterie se stává výchozím bodem pro novou.

⇑Druhý život místo vrakoviště

Recyklace není jediná možnost. Výzkumníci se také ptali, zda by některé baterie mohly před získáním kovů ještě sloužit v jiné roli. Podle výsledků projektu může použitá baterie jít několika cestami:

• demontáž na poloautomatické lince s roboty, strojovým viděním s umělou inteligencí a řezáním laserem,
• recyklace a získávání kritických surovin hydrometalurgií,
• výroba nových katodových a anodových materiálů ze získaných kovů,
• opětovné využití v systému pro ukládání energie s druhým životem – tým vyhodnotil jednotku o kapacitě 80 kWh spolu s nástrojem pro rychlé posouzení stavu baterie,
• sledování v každé fázi v digitálním bateriovém pasu.

Rychlá kontrola stavu je důležitá, protože pomáhá rozhodnout, které baterie mají ještě užitečnou kapacitu a které by měly rovnou do recyklace.

⇑Pas, který zná celý příběh

Vedle technologií pro získávání surovin a recyklaci pomohl BATRAW zavést digitální bateriový pas a platformu pro dohledatelnost postavenou na blockchainu. Zaznamenává, kde baterie a její materiály byly a co se s nimi dělo.

„Sledováním baterií a bateriových materiálů ve všech fázích pomáhá náš pas spolu s platformou pro dohledatelnost odhalovat slabá místa v hodnotovém řetězci a zároveň recyklátorům usnadňuje získávání kritických surovin a podporu cirkulární ekonomiky,“ dodává Escamilla. Není to jen příjemný bonus: od roku 2027 bude Evropská komise vyžadovat digitální pas pro všechny baterie elektrických vozidel s kapacitou větší než 2 kWh uvedené na trh EU.

⇑Co to znamená pro Evropu

Propojením každého kroku hodnotového řetězce projekt snížil závislost Evropy na dovážených materiálech, omezil dopad těžby na životní prostředí, snížil množství odpadu a posílil evropskou surovinovou bezpečnost.

„BATRAW ukázal, že cirkulární a udržitelný evropský bateriový ekosystém je technicky proveditelný, ekonomicky reálný a přínosný pro životní prostředí,“ uzavírá Escamilla. Tým se nyní soustředí na rozšiřování nejslibnějších technologií a jejich posun ke komercializaci a průmyslovému nasazení.

⇑Shrnutí

Vysloužilá baterie z elektromobilu je zásobárna lithia, kobaltu, niklu a manganu, která čeká na uvolnění. BATRAW spojil robotiku, strojové vidění s umělou inteligencí, řezání laserem, hydrometalurgii a blockchain, aby baterie rozebíral rychleji, získal zpět více než 98 % klíčových materiálů, dal některým bateriím druhý život a všechny sledoval v digitálním pasu. Je to také důkaz, že jeden projekt může potřebovat roboticky zaměřené inženýry, chemiky, IT specialisty i odborníky na cirkulární ekonomiku pracující bok po boku.

⇑Pět otázek: kolik inženýra cirkulární ekonomiky v tobě je? (test)