A jövő energiája a múlt elektronikai hulladékában rejtőzik

A 21. század technológiai forradalma – elektromos mobilitás, megújuló energiák és okoseszközök – hatalmas nyomást gyakorol a kritikus nyersanyagokra. A lítium, kobalt, nikkel és a ritkaföldfémek ma már nemcsak ipari alapanyagok, hanem geopolitikai fegyverek is.

Ezek az elemek nélkülözhetetlenek az akkumulátorok, szélturbinák és elektronikai rendszerek gyártásában, ugyanakkor kitermelésük környezetileg pusztító és politikailag kockázatos. A megoldás kulcsa a másodlagos kitermelés. A „városi bányászat” ezen ága a jövő egyik legfontosabb iparága lehet, ha sikerül leküzdeni a technológiai és gazdasági akadályokat.

A ritkaföldfémek és akkumulátor-fémek visszanyerése ma több technológiai úton lehetséges

Pirometallurgiai folyamatok – az elhasznált akkumulátorokat magas hőmérsékleten olvasztják, így a fémek ötvözetként kiválnak. A módszer robusztus, de energiaigényes, és a lítium, valamint az alumínium nagy része elvész.

Hidrometallurgiai technológiák – savas vagy lúgos oldatok segítségével kémiailag oldják ki a fémionokat. Ezzel a módszerrel akár 95%-os visszanyerési arány is elérhető, és precíz szétválasztás válik lehetővé a nikkel, kobalt és lítium között.

Bioleaching – a legújabb, biotechnológiai irány: speciális mikroorganizmusok képesek a fémeket kémiai reakciókkal „kioldani” az elektronikai hulladékból. Bár egyelőre lassú és laborfázisban van, az eljárás környezetbarát alternatívát kínálhat a savas technológiákkal szemben.

Habár a laboratóriumi eredmények biztatóak, a valóságban a másodlagos kitermelés egyelőre nem versenyképes a hagyományos bányászattal.

Problémák

Alacsony anyagsűrűség: egy tonna elhasznált lítium-ion akkumulátorban kevesebb fém található, mint egy tonna primer ércben, miközben a feldolgozás komplexebb.

Heterogén hulladékáram: az eltérő cellakémiák miatt nincs egységes visszanyerési folyamat.

Infrastruktúra hiánya: Európában csak néhány országban működnek ipari méretű „battery recycling” üzemek.

Alacsony piaci ár: a lítium és a kobalt világpiaci árának ingadozása miatt a másodlagos nyersanyag gyakran drágább, mint a friss bányatermék.

A következő években azonban több áttörés is várható. A direkt regenerálás módszere lehetővé teszi, hogy a katódanyagokat ne elemeikre bontsák, hanem újraaktiválják.

Ezzel akár 50%-kal csökkenhet az energiaigény. A zárt lítium-körforgások révén pedig már ma is lehetséges, hogy a lítium 90%-át visszanyerjék, és új akkumulátorokba építsék.

A ritkaföldfémek és akkumulátor-fémek másodlagos kitermelése ma még kísérleti, de rohamosan fejlődő terület. Az áttörés nemcsak a laboratóriumokban, hanem a gazdaságpolitikai döntésekben is számít: a jövő zöld technológiája csak akkor lehet fenntartható, ha az alapanyagai is körforgásban maradnak.

ÚJRA!hasznosítás

A jövő energiája a múlt elektronikai hulladékában rejtőzik

KT

A ritkaföldfémek és akkumulátor-fémek visszanyerése ma több technológiai úton lehetséges

Problémák

További cikkek

Otthon

Körforgás

Ízvilág