TU Freibergin Innovatiivinen Akku-Kierrätysohjelma

Tieteen ja tutkimuksen parissa työskentelevät pyrkivät tekemään akkujen kierrätyksestä entistä tehokkaampaa ja taloudellisesti houkuttelevampaa. TU Freibergin uusi murskauslaitteisto pystyy käsittelemään käytöstä poistettuja akkuja, joiden paino on jopa 2,5 kilogrammaa, yhdellä kertaa. Tämä prosessi tuottaa partikkeleita, joiden koko vaihtelee 0-20 millimetrin välillä, erityisesti hienoja partikkeleita, joita kutsutaan mustaksi massaksi. Mustassa massassa on tärkeitä raaka-aineita, kuten nikkeliä, kobolttia ja litiumia.

Professori Urs Peuker, TU Bergakademie Freibergin mekanisoinnin ja käsittelyn instituutin johtaja, toteaa: "Tavoitteenamme on saavuttaa mahdollisimman täydellinen materiaalien talteenotto. Vuodesta 2027 eteenpäin uuden eurooppalaisen akkuasetuksen myötä akkujätteen hävitys ja hyötykäyttö tulee olemaan pakollista. Mustan massan laatu on tässä asiassa olennaista. On tärkeää välttää saastumista akkujen muista komponenteista, kuten alumiinista, kuparista tai muovista. Uusi laitteistomme mahdollistaa laajat kokeelliset tutkimukset mustan massan laadun optimoinnin tueksi."

Prosesseja valvotaan antureiden ja kameroiden avulla. Murskauslaitteisto on verkkoon kytketty ja tallentaa kokeiden tulokset erityiseen tutkimustietokantaan. Tämä tietokanta kokoaa yhteen ei vain nykyisen laitoksen tuloksia, vaan myös monia muita tietoja TU Bergakademie Freibergiltä sekä sen yhteistyökumppaneilta, kuten Helmholtz-instituutilta Freibergissä ja Fraunhofer THM:ltä.

Uuden murskausteknologian avulla voidaan käsitellä akkuja niin sähkötyökaluista ja sähköpyöristä kuin suuremmista akkujen soluista sähkö- ja hybridiajoneuvoista. Lopullinen musta massa syntyy lisäprosessien, kuten seulonnan, lajittelun tai magneettisen erottelun kautta, joita toteutetaan kokeellisesti pilottikokoisessa mittakaavassa.

Alexandra Kaas, kierrätysyhteisön johtaja, lisää: "Toinen etu tässä laitteistossa on sen suljettu rakenne. Laitteiston murskausprosessin aikana vapautuvat haihtuvat elektrolyytit voidaan talteenottaa. Tämä lisää prosessin turvallisuutta ja parantaa kaikkien komponenttien kierrätysprosenttia."

Tutkimuslaitteisto on hankittu InfraDatRec-projektin puitteissa, jota Saksin liittovaltion opetus- ja tutkimusministeriö rahoittaa noin 7 miljoonalla eurolla syyskuuhun 2024 saakka.

Tämän kesän aikana aloitettiin ensimmäiset testit akkujen murskaamiseksi. Pian otetaan käyttöön uusia antureita, jotka yhdistävät murskauslaitteen tietokantoihin ja analysoivat dataa tekoälyn avulla. Professori Peuker toteaa: "Akkukierrätys on muuttunut monimutkaiseksi - perinteiset, yksinkertaiset menetelmät ja työkalut eivät enää riitä. Me kehitämme ja esittelemme Saksan kannalta tärkeä sähköisen liikkuvuuden teknologiaa, joka vaatii reaaliaikaista datan keruuta, suurta dataa ja tekoälyä!"