Recykling baterii przestanie być problemem. Japonia z przełomową technologią

Japońscy inżynierowie opracowali proces, który w warunkach laboratoryjnych pozwala odzyskać ponad 90 proc. litu ze zużytych akumulatorów litowo-jonowych – to wynik znacznie przewyższający dotychczasowe metody, dające odzysk na poziomie poniżej 50 proc.

Technologia, rozwijana przez JX Metals Circular Solutions, ma nie tylko zwiększyć efektywność recyklingu, ale także ograniczyć emisję CO₂ i zmniejszyć zależność Japonii od importu surowców.

Ponad 90 proc. odzyskanego litu

Japonia od lat inwestuje w rozwój technologii recyklingu metali wykorzystywanych w akumulatorach litowo-jonowych. Teraz tamtejsza firma JX Metals Circular Solutions poinformowała o osiągnięciu poziomu odzysku litu przekraczającego 90 proc. ze zużytych baterii – wobec mniej niż 50 proc. uzyskiwanych dotychczas stosowanymi metodami. Według spółki taki wynik został osiągnięty na poziomie laboratoryjnym, a technologia ma zostać zweryfikowana pod kątem produkcji na większą skalę od 2027 roku.

To znacząca poprawa względem wielu dotychczas stosowanych procesów, w których odzysk litu był znacznie mniej efektywny. Japońskie media określają ten rezultat jako jeden z najwyższych osiągniętych dotąd poziomów odzysku tego pierwiastka z baterii litowo-jonowych – zastrzegając, że mowa na razie o skali laboratoryjnej, nie przemysłowej.

Zmiana jednego składnika zrobiła dużą różnicę

Nowa metoda bazuje na klasycznym recyklingu hydrometalurgicznym, ale wprowadza istotną modyfikację procesu chemicznego. Po rozebraniu i obróbce termicznej zużytych akumulatorów powstaje tzw. „black mass” – czarna masa zawierająca cenne metale.

Aktualności

Sony pozwane na 400 mln euro. Holenderska organizacja twierdzi, że koniec płyt na PlayStation 5 tylko wzmacnia jej argumenty

Gry na PlayStation w formie fizycznych nośników. Fot. Pamela Ranya, Adobe Stock

Aktualności

„Firmy mają prawo decydować o formie dystrybucji”. Unia Europejska nie zatrzyma Sony i odchodzenia od płyt z grami

Płyty Sony PlayStation. Fot.: Adobe Stock

Aktualności

Już 250 tys. graczy podpisało petycję przeciw Sony. Gigant zbiera potężne baty za porzucenie płyt dla PlayStation

Kluczową zmianą jest zastąpienie stosowanego wcześniej wodorotlenku sodu odzyskanym wodorotlenkiem litu. Pozwala to skuteczniej wyodrębnić lit o wysokiej czystości, który może zostać ponownie wykorzystany do produkcji nowych akumulatorów. Według informacji przedstawianych przez firmę rozwiązanie ma również ograniczać emisję dwutlenku węgla o około 40 proc. względem konwencjonalnych metod recyklingu.

Recykling ma ograniczyć zależność od importu

Dla Japonii rozwój takich technologii ma znaczenie strategiczne. Kraj importuje niemal wszystkie surowce wykorzystywane do produkcji baterii, dlatego zwiększenie udziału materiałów pochodzących z recyklingu może realnie poprawić bezpieczeństwo dostaw.

Jednocześnie wyzwaniem pozostaje sam system zbiórki zużytych akumulatorów. Według danych przywoływanych przez NHK tylko niewielka część wyeksploatowanych baterii litowo-jonowych trafia obecnie do oficjalnych kanałów recyklingu, co oznacza, że dalszy rozwój infrastruktury będzie równie istotny jak postęp technologiczny.

Kolejny etap rozpocznie się w 2027 roku

Choć osiągnięcie ponad 90-procentowego odzysku w warunkach laboratoryjnych jest ważnym krokiem, technologia nie została jeszcze wdrożona na pełną skalę przemysłową. Zgodnie z informacjami programu Green Innovation Fund prowadzonego przez japońską organizację NEDO, demonstracja procesu w zakładzie w Tsurudze ma rozpocząć się w kwietniu 2027 roku. Dopiero ten etap pokaże, czy wysoka skuteczność odzysku zostanie utrzymana również w produkcji wielkoskalowej.

Najczęściej zadawane pytania

Co to jest lit?

Lit to najlżejszy metal na Ziemi i jeden z pierwiastków o najprostszej budowie atomowej – w naturze występuje głównie w solankach (np. w Ameryce Południowej) oraz w skałach litowych, m.in. w Australii. Jest bardzo reaktywny chemicznie, dlatego w przyrodzie nigdy nie występuje w postaci czystej, tylko w związkach – najczęściej jako węglan litu lub wodorotlenek litu. Jego kluczową cechą z punktu widzenia przemysłu jest zdolność do magazynowania i uwalniania energii elektrycznej w reakcjach elektrochemicznych, co czyni go podstawą współczesnych akumulatorów. Choć jest metalem, jest na tyle miękki, że można go kroić nożem.

Jakie znaczenie w przemyśle ma lit?

Lit jest kluczowym surowcem współczesnej transformacji energetycznej – to główny składnik akumulatorów litowo-jonowych zasilających samochody elektryczne, smartfony, laptopy oraz magazyny energii przy farmach fotowoltaicznych i wiatrowych. Wraz z rosnącą sprzedażą pojazdów elektrycznych i elektroniki popyt na lit gwałtownie rośnie, a jego wydobycie i przetwórstwo są geograficznie skoncentrowane – głównie w Australii, Chile, Argentynie i Chinach. To sprawia, że dla krajów bez własnych złóż, takich jak Japonia, dostęp do litu staje się kwestią bezpieczeństwa surowcowego, podobnie jak dostęp do ropy naftowej dla przemysłu paliwowego. Z tego powodu rządy i firmy inwestują zarówno w nowe wydobycie, jak i w recykling litu z zużytych baterii, by zmniejszyć zależność od importu.

Dlaczego lit jest trudny w recyklingu?

Lit w zużytych akumulatorach występuje w bardzo rozcieńczonej i chemicznie złożonej formie, zmieszanej z innymi metalami (niklem, kobaltem, manganem) oraz elektrolitami, co utrudnia jego selektywne wydzielenie. Dodatkowo jest wyjątkowo reaktywny – łatwo się utlenia i reaguje z wilgocią, przez co część litu bezpowrotnie „gubi się” w procesie odzysku, jeśli metoda nie jest odpowiednio precyzyjna. Tradycyjne procesy recyklingu baterii były zoptymalizowane pod kątem odzysku niklu i kobaltu, które są droższe i łatwiejsze do wydzielenia, a lit często trafiał do odpadów procesowych. Dlatego dotychczasowe metody pozwalały odzyskać zwykle mniej niż 50 proc. litu, podczas gdy nikiel i kobalt odzyskiwano na poziomie ponad 90 proc. – stąd tak duże znaczenie nowych technologii, takich jak ta opracowana przez JX Metals Circular Solutions.