Teknologi dan infrastruktur daur ulang baterai kendaraan listrik telah berkembang pesat dalam dekade terakhir, dengan munculnya bisnis baru untuk membantu menghindari masa depan di mana baterai EV yang habis masa pakainya menumpuk di tempat pembuangan sampah, merembes cairan hijau ke dalam tanah dan melepaskan uap beracun ke dalam tanah. udara.
Siklus loop tertutup sudah terjadi pada quantity tinggi untuk merek-merek seperti BMW, Mercedes, Honda, Jaguar, dan Land Rover, berkat perusahaan yang dipersenjatai dengan banyak paten dan dana federal puluhan juta dolar.
Agar EV memenuhi syarat untuk kredit pajak federal senilai $7.500 penuh pada tahun 2023, 40% mineral utama baterainya harus ditambang atau didaur ulang di Amerika Utara. “Fokus kebijakan pada hal ini sangat menarik,” kata Ajay Kochhar, CEO pendaur ulang baterai Li-Cycle, kepada PCMag. “Empat tahun lalu orang akan seperti, ‘daur ulang baterai, apa itu?’ Tapi sekarang sudah mainstream.”
Pilih mineral di dalam baterai—terutama kobalt, litium, mangan, dan nikel—mahal, terbatas, dan sebagian besar dibeli dari perusahaan asing. Daur ulang dapat menurunkan biaya baterai (dan kendaraan itu sendiri), mempersingkat rantai pasokan, dan menciptakan pekerjaan rumah tangga sambil mengurangi kebutuhan untuk mengekstraksi lebih banyak dari bumi—contoh bisnis yang langka bertemu dengan lingkungan yang berarti daur ulang EV kemungkinan besar terjadi di sini untuk tinggal.
Untuk melihat lebih dalam tentang bagaimana prosesnya bekerja, PCMag mengobrol dengan Kochhar dan Mike O’Kronley, CEO Ascend Components, pendaur ulang baterai utama AS lainnya.
Menggunakan Kembali Suku Cadang Mobil dan Aki Bukanlah Hal Baru
Seunik bisnis daur ulang EV, menggunakan kembali suku cadang mobil jauh dari ide baru. Badan sebagian besar kendaraan di jalan saat ini menggunakan persentase tinggi baja daur ulang dari kendaraan yang disita.
“Semua mobil pada dasarnya dihancurkan dan diparut dan kemudian semua baja itu didaur ulang dan langsung kembali menjadi mobil baru,” kata O’Kronley dari Ascend Factor. “Industri itu sudah ada. Jadi yang perlu dikembangkan adalah daur ulang logam dalam baterai lithium-ion (untuk) mengembalikannya ke rantai pasokan. Itulah yang kami lakukan.”
Hanya sekitar 20-30% barang elektronik konsumen, dari ponsel hingga laptop computer, yang didaur ulang “karena bergantung pada konsumen untuk menyerahkannya,” kata Kochhar dari Li-Cycle. “Untuk baterai EV, saya pikir kita dapat mendaur ulang 80-90% dengan cukup cepat. Ini lebih B2B sehingga mobil lebih mudah masuk ke saluran daur ulang yang sudah mapan.”
Mineral yang sangat berharga di dalam baterai EV juga “dapat didaur ulang tanpa batas,” kata O’Kronley. Performa mereka tidak menurun dari waktu ke waktu karena mereka adalah elemen dasar—langsung dari tabel periodik di kelas kimia: Li, Co, Ni, Mn. Proses daur ulang memulihkannya dalam bentuk bubuk yang dikenal sebagai “massa hitam”, lalu meremajakannya seperti menepuk-nepuk bantal.
Menyadari peluang untuk memulihkan dan menjual kembali mineral ini, Ascend Components membuka toko pada tahun 2015, diikuti oleh Li-Cycle pada tahun 2016. Toko besar lainnya, Redwood Supplies, dibuka pada tahun 2017, dipelopori oleh salah satu pendiri Tesla. Ketiga perusahaan ini—hanya sedikit dari sekian banyak—mengoperasikan hampir selusin fasilitas gabungan, sebagian besar di AS.
Menemukan Metode Daur Ulang Baterai EV Baru
Fasilitas ini menerima baterai dari berbagai sumber: kendaraan yang habis masa pakainya, penarikan baterai, produk penyimpanan energi lama, dan skrap produksi.
“Jika Anda masuk ke gudang kami hari ini, itu seperti lautan baterai,” kata Kochhar. “Kami memiliki sekitar 50% paket baterai EV penuh, 25% baterai penyimpanan energi, dan kemudian elektronik konsumen dan skrap manufaktur, yang berkembang pesat.”
Sumber bahan baku terbesar Ascend Components adalah sisa produksi. “Ini seperti saat Anda memanggang kue, ada sisa adonan di luar pemotong kue yang idealnya tidak ingin Anda buang,” kata O’Kronley. “Anda ingin menggunakannya kembali.”
Untuk pengumpulan memo yang mudah, kedua perusahaan memiliki fasilitas di dekat pabrikan otomotif besar. Li-Cycle memiliki pabrik di Alabama dekat pabrik Mercedes-Benz, dan satu lagi di dekat Volkswagen di Ontario, Kanada. Fasilitas Ascend Components di Kentucky berada di dekat pabrik produksi baterai Ford yang besar.
“Kami mengambil baterainya dan memasukkannya ke mesin penghancur yang sangat besar,” kata O’Kronley tentang proses Ascend Components. “Itu digiling menjadi potongan-potongan kecil melewati layar, seperti saringan, jadi semua yang benar-benar kecil atau bubuk jatuh ke bawah.”
Potongan yang lebih besar — seperti aluminium, tembaga, plastik, dan baja — dipisahkan. “Kami mendaur ulang semuanya dari kemasannya,” katanya.
Namun, massa hitam tetap menjadi fokus utama dari proses tersebut. Kedua perusahaan memiliki banyak paten pada proses untuk memulihkan dan menyiapkan massa hitam untuk digunakan dalam baterai baru. “Sembilan puluh lima persen atau lebih bahan yang Anda masukkan dapat didaur ulang, tetapi 10-15% massa baterai sejauh ini adalah yang paling berharga,” kata Kochhar.
Bagian paling berharga itu berasal dari katoda. Semua baterai memiliki dua komponen utama: katoda dan anoda. Energi mengalir di antara mereka untuk menghasilkan tenaga. Anoda seluruhnya terdiri dari grafit berbiaya rendah, tetapi katoda adalah tempat uang berada: mengandung kobalt, litium, mangan, dan nikel.
Bulan lalu, Ascend Components membuka pabrik baru di Georgia, salah satu yang terbesar di Amerika Utara. Ini dapat memproses hingga 70.000 baterai EV per tahun sambil mengurangi “jejak karbon bahan katoda baterai kendaraan listrik baru hingga 90%,” kata Ascend Components.
Akhir tahun ini, Li-Cycle akan membuka fasilitas terbesarnya di Rochester, New York. Situs seluas 65 acre saat ini sedang dibangun, tetapi “akan mampu memproses 35.000 ton massa hitam setiap tahunnya, dengan bahan baterai yang setara dengan sekitar 225.000 EV,” kata Li-Cycle.
https://www.youtube.com/watch?v=-i-LiT-n0Fg
‘Tidak Semua Daur Ulang Sama’: Versi yang Kurang Berkelanjutan
Beberapa metode untuk mengekstrak massa hitam dari baterai lama kurang ramah lingkungan. “Tidak semua daur ulang sama, dan ada banyak langkah sebelum dan sesudah pemrosesan,” kata Kochhar.
Mengambil isyarat dari industri daur ulang lainnya, beberapa pendaur ulang memasukkan baterai EV ke dalam tungku besar untuk membakar kulit terluar dan meninggalkan sisa massa hitam. Proses intensif energi ini “meninggalkan Anda dengan emisi udara yang cukup buruk yang dapat bersifat karsinogenik,” kata Kochhar.
Ascend Components maupun Li-Cycle tidak menggunakan panas dalam prosesnya. Bahan Redwood masih melakukannya, setidaknya sebagian, tetapi terlepas dari itu masih ada ruang untuk itu dalam industri yang sedang berkembang dengan lebih banyak pekerjaan yang harus dilakukan daripada fasilitas untuk melakukannya.
“Kami penggemar Redwood, kami penggemar Li-Cycle, karena masalah yang kami hadapi sangat besar sehingga tidak ada satu perusahaan pun yang bisa menyelesaikannya,” kata Thomas Frey, direktur senior pemasaran dan komunikasi di Ascend Components. “Jadi, sama seperti kita membutuhkan banyak produsen baterai dan banyak perusahaan mobil, kita membutuhkan banyak perusahaan daur ulang baterai. Kami tidak memiliki fasilitas di AS saat ini untuk menyempurnakan dan membuat semua bahan yang kami butuhkan.”
Sulit untuk menghitung jumlah whole baterai EV yang didaur ulang, karena prosesnya terjadi secara tertutup antara perusahaan swasta. Plus, beberapa pembuat mobil suka merahasiakan aktivitas daur ulang EV mereka, kata Frey. Bagi mereka, ini seperti rahasia dagang; peretasan rantai pasokan.
