Акумулятор електромобіля, який уже не може рухати авто, зовсім не сміття – це маленька копальня літію, кобальту, нікелю та марганцю. Європейський проєкт BATRAW, який координує Leitat, крок за кроком показав, як роботи, камери зі штучним інтелектом, лазери, продумана хімія та паспорт на блокчейні можуть перетворити зношені батареї на високоякісні матеріали для зовсім нових акумуляторів – а наприкінці ти дізнаєшся, скільки в тобі інженера циркулярної економіки.
Європа прагне стати першим кліматично нейтральним континентом, а Європейська комісія поставила на цьому шляху сміливу мету: 46% електрифікації до 2040 року. Більше електромобілів, автобусів і систем накопичення енергії означає менші викиди та меншу залежність від імпортного викопного пального. Але кожен із цих акумуляторів колись дійде до кінця терміну служби.
«Електрифікація Європи генеруватиме дедалі більші обсяги відходів акумуляторів і водночас збільшуватиме попит на критичну сировину, як-от літій, кобальт, нікель і марганець», – пояснює Анхель Мануель Ескаміла Перес (Angel Manuel Escamilla Pérez), провідний дослідник Leitat. Іншими словами, проблема і її розв’язання можуть лежати в одній коробці.
BATRAW – проєкт, що фінансується ЄС, його координує Leitat, і він об’єднав партнерів з усієї Європи. Їхньою спільною метою було побудувати сталий циркулярний ланцюг створення вартості для літій-іонних акумуляторів наприкінці терміну служби, таких як ті, що приводять в рух електромобілі. Замість того щоб братися за один етап, команда розглянула весь шлях акумулятора – від збирання й діагностики до моменту, коли його матеріали готові до повторного використання.
Розбирати акумуляторну батарею електромобіля – повільна, копітка й потенційно небезпечна робота. BATRAW розробив напівавтоматичну лінію розбирання, яка поєднує робототехніку, системи комп’ютерного зору на основі штучного інтелекту та лазерне різання. Камери допомагають машинам розпізнавати, на що вони дивляться, а лазер відкриває батарею точно й безпечно.
У пілотних демонстраціях лінія скоротила час розбирання на 50–60%. Вона також оптимізувала ручні операції, для яких і далі потрібні людські руки, і зробила роботу безпечнішою для працівників. Для всіх, кого цікавить робототехніка чи машинний зір, це дуже практичний приклад того, де знаходять застосування ці навички.
Після розбирання батареї цінні метали ще потрібно розділити. Тут проєкт звернувся до гідрометалургії – галузі хімії, яка використовує розчини, щоб розчиняти й добувати метали. У демонстрації пілотного масштабу в умовах, наближених до промислових, процес повернув понад 98% цільової сировини.
«Об’єднавши ці дві пілотні установки, ми скоротили час розбирання, підвищили безпеку, а наприкінці гідрометалургійного процесу отримали високоякісні відновлені матеріали, які тепер можна використовувати для виробництва нових катодних і анодних матеріалів», – каже Ескаміла. Отже, цикл замикається: старий акумулятор стає відправною точкою для нового.
Переробка – не єдиний варіант. Дослідники також запитали, чи могли б деякі акумулятори ще попрацювати в іншій ролі, перш ніж з них добудуть метали. За результатами роботи проєкту, використаний акумулятор може піти кількома шляхами:
Швидка перевірка стану важлива, бо допомагає вирішити, які акумулятори ще мають корисну ємність, а які слід одразу відправити на переробку.
Поряд із технологіями відновлення та переробки BATRAW допоміг запровадити цифровий паспорт акумулятора та платформу відстежуваності на основі блокчейну. Вона фіксує, де побували акумулятор і його матеріали та що з ними відбувалося.
«Відстежуючи акумулятори й матеріали з них на всіх етапах, наш паспорт разом із платформою відстежуваності допомагає виявляти слабкі місця в ланцюгу створення вартості, а також полегшує переробникам добування критичної сировини та сприяє розвитку циркулярної економіки», – додає Ескаміла. Це не просто приємний бонус: з 2027 року Європейська комісія вимагатиме цифровий паспорт для всіх акумуляторів електромобілів місткістю понад 2 кВт·год, що постачаються на ринок ЄС.
Поєднавши кожен крок ланцюга створення вартості, проєкт зменшив залежність Європи від імпортних матеріалів, знизив вплив видобутку на довкілля, скоротив відходи та зміцнив ресурсну безпеку Європи.
«BATRAW показав, що циркулярна й стала європейська екосистема акумуляторів технічно здійсненна, економічно обґрунтована та корисна для довкілля», – підсумовує Ескаміла. Зараз команда зосереджується на масштабуванні найперспективніших технологій і на тому, щоб просувати їх до комерціалізації та промислового впровадження.
Зношений акумулятор електромобіля – це запас літію, кобальту, нікелю та марганцю, що чекає на вивільнення. BATRAW поєднав робототехніку, зір на основі штучного інтелекту, лазерне різання, гідрометалургію та блокчейн, щоб швидше розбирати батареї, повертати понад 98% ключових матеріалів, давати деяким акумуляторам друге життя та відстежувати їх усі в цифровому паспорті. Це також доказ того, що одному проєкту можуть бути потрібні інженери-робототехніки, хіміки, ІТ-фахівці та експерти з циркулярної економіки, які працюють пліч-о-пліч.
5 запитань · одна хвилина
English
Čeština
Deutsch
Español
Français
Magyar
Italiano
Polski
Português
Русский
Slovenčina
Türkçe
Українська
العربية
中文