Skal batterier genbruges eller genanvendes? Derfor er forskerne uenige

I fremtiden vil en mere bæredygtig og fossilfri æra medføre en markant øget efterspørgsel efter batterier. Bare tag transportsektoren: I løbet af det næste årti forventes antallet af elbiler – og deres batterier – at stige med mere end 200 millioner. Det er virkelig mange batterier. Spørgsmålet om, hvordan man håndterer disse batterier, bliver et stadig mere presserende emne. I de senere år er der opstået to forskellige tilgange: genanvendelse og genbrug. 

Genanvendelse er baseret på genbrug af metaller udvundet fra batterier. Ved at udsætte afladede batterier for enten ekstremt høje temperaturer (kendt som pyrometallurgi) eller, mere almindeligt nu, kemiske løsninger (kendt som hydrometallurgi), opnås der en separation af de forskellige metaller, der er indeholdt i batterier. 

Foto af Anna Lena Lundqvist

Leá Rouquette er forsker ved Chalmers Tekniske Universitet i Sverige. Foto af Anna Lena Lundqvist

Genanvendelse betyder uafhængighed

Leá Rouquette, ph.d.-studerende i energi og materialer, kemi og kemiteknologi ved Chalmers Tekniske Universitet i Göteborg, understreger vigtigheden af at genanvende materialer indeholdt i batterier:  

 "Jeg forstår ikke, hvorfor man ikke skulle forsøge at genanvende de forskellige råmaterialer, der er indeholdt i batterier. Alle disse virkelig værdifulde og kritiske elementer er forbundet med miljøskader og socio-politiske problemer. Ved at genanvende disse materialer forbedrer vi deres tilgængelighed en smule og øger Europas uafhængighed med hensyn til batteriproduktion. Mere genanvendelse betyder, at vi er mindre afhængige af lande uden for Europa med dårligere arbejdsforhold," siger Leá Rouquette.  

Den franske forsker har i samarbejde med lektor Martina Petranikova for nylig gennemført vellykkede tests med en ny metode, som anvender oxalsyre på koncentrat af aktivt materiale fra batterier til elektriske køretøjer. Denne metode opnåede en genindvindingsrate på 99 procent for lithium og alt aluminium.  

Håbet er at genbruge disse metaller til produktion af nye katodeelektroder, selvom der stadig skal gøres fremskridt, før metoden kan skaleres op. 

Den anden tilgang – genbrug – fokuserer på fuldt ud at udnytte batteristrømmen. Det er ikke altid tilfældet i dag. Når et elektrisk køretøjs batteri anses for opbrugt, kan der være så meget som 70 til 80 procent af dets kapacitet tilbage. Hurtigt forbrug af smartphones er et andet eksempel, hvor telefoner udskiftes længe før, deres batterier er opbrugt. 

For at udnytte en større andel af et batteris kapacitet kan du f.eks. indsamle batterier og samle dem i systemer til lagring af batterienergi (Battery Energy Storage Systems - BESS) til brug i andre applikationer.  

En metode med stort potentiale

Balkumar Balasingam, professor ved Department of Electrical & Computer Engineering ved University of Windsor i Ontario, Canada, har forsket i genbrug og BESS og ser et betydeligt potentiale i metoden:  

"Batterier fra elektriske køretøjer kan genbruges på mange måder. For at køre en elbil har du brug for meget høje effektbelastninger, mens du i mange andre applikationer har brug for meget mindre. For eksempel kan små scootere genbruge batterier fra elkøretøjer. De vil også kunne bruges i et elnet." 

I sidste ende er den ønskede anvendelse nøglefaktoren for at afgøre, om et batteri skal genbruges eller genanvendes. Som Martina Petranikova siger: 

"Man kan argumentere for, at hvis noget er blevet fremstillet, skal det bruges så længe som muligt, men der er flere måder at anskue det på." 

Et andet perspektiv er, at vi for eksempel skal tage et 10 år gammelt batteri som indeholder kobolt, og fremstille nye batterier af det med bedre tekniske egenskaber takket være teknologiske fremskridt. 

Når du bliver spurgt, hvilken af disse metoder der bliver vigtigst, kan svaret være: begge dele.  

Balkumar Balasingam understreger vigtigheden af genanvendelse efter genbrug:  

"Selv efter genbrug bør et batteri gå til genanvendelse, fordi alle disse råmaterialer skal tages ud i sidste ende. Og teknologien findes allerede. Er den så effektiv, som den kan være? Nej, ikke endnu, og den kræver meget energi lige nu, men den bliver udbredt og udvikler sig hurtigt. I fremtiden vil den bedste måde være at bruge et batteri, genbruge det i en anden applikation og derefter genanvende det."