Who disposes of electric vehicle batteries and how

В більшості електромобілів встановлені літій-іонні акумулятори. Такі ж як в ноутбуках, телефонах або шуруповертах. Вони розраховані на 4-8 років експлуатації. Після цього втрачають близько 25-30% ємності і підлягають заміні. Просто так викидати їх не можна, тому що акумулятор містить в собі такі елементи, як літій, кадмій, нікель, свинець — вони будуть заражати грунт і грунтові води. Розповідаємо, що робити з відпрацьованими АКБ і розвіюємо міф про їх неекологічну утилізацію.

Закон про батареї і акумулятори

Восені 2019 року депутати партії «Слуга народу» подали до Верховної Ради проект закону «Про батареї і акумулятори» . Згідно з ним, з 2021 року всі компанії, які виробляють або ввозять в Україну батареї та акумулятори (сюди ж входять АКБ електромобілів), повинні створити екосистему для їх утилізації. Під екосистемою мається на увазі, що компанії будуть самостійно організовувати збір і переробку відпрацьованих батарей і акумуляторів.

Компанії можуть самі займатися управлінням відходами, або об’єднуватися з організаціями, які на цьому спеціалізуються, і платити внески в їх фонди. Так чи інакше, всі відпрацьовані АКБ відправлятимуть на переробку в Європу, тому що в Україні таких заводів немає. Хоча цілком можливо, що через 5-8 років щось подібне з’явиться і у нас.

В Україні був тільки один завод, який займався переробкою елементів живлення — «Аргентум». У 2018 році він закрився. Однак навіть у нього не було всіх необхідних промислових потужностей, тому процес переробки був кустарним: акумулятори переробляли частково, добуваючи з них дорогоцінні і кольорові метали, а все, що залишалося — просто викидали на смітник. Крім «Аргентуму» є й інші підприємства з ліцензією на утилізацію, але у всіх однакова проблема: відсутність необхідних технологій. На даний момент всі організації, які збирають батарейки (наприклад, проект «Батарейки, здавайтеся»), просто накопичують їх , потім домовляються з Польщею, Румунією, чи іншими країнами, куди можна відправити їх на переробку.

В Євросоюзі вже більше 10 років діє законодавство, яке зобов’язує виробників приймати і переробляти автомобільні акумулятори. Заводи, які заюмаються переробкою, діють в Німеччині, Франції, Бельгії, Фінляндії. Інші країни збирають і відправляють їм батареї на переробку. У числі цих країн — Україна, але зі своїми нюансами.

Зараз українські громадяни — власники електромобілів можуть здати відпрацьований акумулятор в сервісні центри тих виробників, які продають нові авто через офіційних дилерів. Але таких в нашій країні небагато (це Renault, BMW, Hundai). Якщо ж це б/у автомобіль, або новий, але куплений не в офіційного дилера, то здати АКБ на утилізацію не вийде.

Коли в нашій державі з’явиться правова база, виробників зобов’яжуть приймати акумулятори від всіх автомобілів, незалежно від того, як і де вони були куплені. Хоча не всі сервісні центри з цим згодні і вважають такий підхід несправедливим, тому що для вивезення батарей за кордон потрібні гроші: на транспортування, закупівлю спеціальних ємностей і забезпечення умов безпеки. Одна справа — вкладати кошти, коли мова йде про нові автомобілі, продані через дилера, і зовсім інша — брати відповідальність за батареї електромобілів, які потрапили в Україну неофіційно.

Поки немає відповідного закону, автовласники, які купили електромобіль не через офіційне представництво, можуть піти декількома шляхами:

• продати акумулятор (якщо він не пошкоджений під час аварії);
• переправити в офіційний сервіс автовиробника (наприклад, найближчі до України сервіс Tesla знаходиться в Польщі в Варшаві за адресою: 69/ 71a Рowsińska);
• використовувати знову, але для інших потреб (наприклад, для створення резервного джерела енергії).

Як утилізують батареї електромобілів в Європі

Поки в Україні немає заводу з переробки акумуляторів і правової бази, яка б регулювала їх збір і транспортування, в Європі навчилися утилізувати батареї максимально екологічно. Для прикладу наведемо німецьку компанію Duesenfeld, яка розробила метод утилізації без теплової обробки.

Щоб переробити іонно-літієвий акумулятор, його закладають в піч (так діє бельгійська компанія Umicore). Коли він нагрівається, алюміній, графіт і електроліт вигорають, а нікель, кобальт і мідь сплавляються. Частина матеріалів перетворюється на звичайний шлак, а частину можна використовувати знову. Технологія Duesenfeld заснована на іншому.

У 2019 був вперше створений шредер для іонно-літієвих акумуляторів. Завдання компанії Duesenfeld полягало в тому, щоб не допустити загоряння електроліту. Фахівцям це вдалося, тому в процесі переробки зберігається не 70%, а всі 96% цінних матеріалів.

Переробка здійснюється в такій послідовності:

1. акумулятор повністю розряджають, потім розбирають і сортують за типами елементів;
2. поміщають акумулятор в шредер, наповнений інертним азотом;
3. подрібнюють батарейні блоки під тиском;
4. знижують тиск, відновлюють шляхом конденсації випарений електроліт і збирають його в рідкому вигляді в спеціальну ємність;
5. все, що залишилося від акумулятора (мідь, алюміній, порошок літію, нікель, марганець, кобальт) — висушують і відправляють на повторне використання.

В результаті виходить два продукти: електроліт (він залишається у вигляді прозорої рідини) і гранули різних металів. Головне, що потрібно знати — під час даного процесу не вигоряє електроліт, не виділяється в атмосферу CO2 і не утворюються токсичні сполуки фтору.

Вторинна переробка іонно-літієвих акумуляторів в компанії Duesenfeld поставлена на промислову основу. На заводі переробляють до 3000 батарей за рік.

Повторне використання акумуляторів електромобілів — ще один вихід

Багато автовиробників шукають можливість повторно використовувати літій-іонні батареї, щоб сформувати замкнутий цикл переробки сировини. Адже навіть після 100 000 кілометрів пробігу батареї зберігають близько 70% ємності. Для подальших поїздок цього вже недостатньо, а ось для функціонування електростанцій — цілком вистачить.

Наприклад, компанія Nissan за допомогою вживаних акумуляторів побудувала великий буферний накопичувач енергії, які тепер бере участь в робочому процесі сонячної електростанції неподалік від японського міста Осака.

Ще один приклад подають компанії General Motors і ABB: вони розробили технологію, яка дозволяє використовувати відпрацьовані батареї для електропостачання житлових будинків. Така система заряджається від сонця, або від електромережі вночі, коли тарифи дешевші.

Запустити повторну переробку батарей електромобілів вирішили компанії Audi і Umicore. З січня 2020 року вони почали використовувати перероблені матеріали в якості сировини для освоєння повторного застосування. Згодом вони планують використовувати вторинну сировину повноцінно і виготовляти з неї батареї для нових електромобілів.

Окремою проблемою, яка перешкоджає переходу до замкнутого циклу, є Assessment of the suitability of batteries - This procedure is expensive and time-consuming (it takes about 3 hours to test one battery). Experts from Nissan, Element Energy and Ametek have developed an experimental unit that reduces the testing time to 3 minutes, although the cost and thoroughness of testing remain unchanged. But even this is already a significant step forward, which will help sort more batteries in less time.

Which companies reuse electric vehicle batteries. Source: bloomberg.com

What to do for owners of electric vehicles in Ukraine

• If you bought an electric car from an authorised importer - you can hand over the battery to this company: they will remove the battery and send it for recycling to Europe.
• If you bought an electric car unofficially or even second-hand - wait for the relevant legislation to appear in Ukraine, which will oblige official importers to take responsibility for battery recycling.

The best option is learn how to reuse undamaged batteries or sell them to those who do. In the EU, only 1% of batteries are sent for recycling (these are batteries that cannot be recovered), and 99% are used in energy storage systems, for example, as part of a solar power plant.