Flashrecycling voor duurzame batterijen van de toekomst

De markt voor lithium-ionbatterijen is nu al 50 miljard dollar waard. Verwacht wordt dat deze binnen tien jaar 200 miljard zal bedragen. Rond dezelfde tijd zal de hoeveelheid benodigde grondstoffen groter zijn dan de hoeveelheid grondstoffen die wereldwijd gedolven wordt.

De toekomst ziet er vergelijkbaar uit voor andere grondstoffen voor andere soorten batterijen. Een voorbeeld zijn lithium-nikkel-mangaan-kobalt batterijen. Deze zijn interessant als apparaten voor de opslag van elektriciteit vanwege hun extreme duurzaamheid.

Het is daarom hoog tijd om opnieuw na te denken over de recycling van batterijen, die nu al massaal worden weggegooid. Het afbreken van de hele structuur in zijn afzonderlijke elementen is extreem energie- en tijdrovend.

Een andere aanpak, het organisch wassen van de kathode, kan oude batterijen in hun oorspronkelijke staat herstellen, maar is niet minder kostbaar. Bestaande technologieën zijn daarom bij lange na niet ideaal om aan de steeds toenemende vraag naar batterijopslag te voldoen

Snel en efficiënt

Dat klinkt heel anders met een methode die werd gepresenteerd op Rice University, Houston, Texas. Het kathodemateriaal kan gewonnen worden zonder oplosmiddelen, maar met hitte en een sterk magnetisch veld.

Batterijschroot op basis van kobalt wordt in slechts enkele seconden verhit tot bijna 2.200 °C (4.000 °F). De ferromagnetische inhoud wordt er vervolgens uitgehaald met behulp van een elektromagneet. Op deze manier blijven bijvoorbeeld onzuiverheden achter

Het kathodemateriaal behoudt zijn chemische samenstelling en vooral zijn kristalstructuur. Volgens het onderzoek kan met deze techniek meer dan 90 procent van de behandelde massa uit verschillende kathodematerialen worden gehaald.

Het materiaal, dat in principe identiek is aan het oorspronkelijk gebruikte materiaal, kan dan opnieuw worden gebruikt voor de bouw van batterijen. Aangezien het proces slechts enkele seconden duurt, is de benodigde energie beheersbaar

En het is ook een opmerkelijke snelkoppeling naar het hergebruik van oude batterijen - in ieder geval de kathodes, die 35 procent van het gewicht en 45 procent van de waarde van een batterij uitmaken.