Återanvända eller återvinna batterier? Därför är forskarna inte överens

En mer hållbar och fossilfri era kommer i framtiden att innebära en mycket större efterfrågan på batterier. Ta bara transportsektorn: Under kommande decennium förväntas antalet elfordon – och deras batterier – öka med mer än 200 miljoner. Det blir många batterier. Frågan om hur dessa batterier ska hanteras kommer att bli ett allt viktigare ämne. Under de senaste åren har två helt olika synsätt växt fram: återvinning och återanvändning. 

Återvinning bygger på att metaller i batterierna återanvänds. Genom att utsätta urladdade batterier för antingen extremt höga temperaturer, mer känt som pyrometallurgi, eller kemiska lösningar, känt som hydrometallurgi (och i dag den vanligare metoden), separeras de olika metallerna som finns i batterier. 

Foto: Anna Lena Lundqvist

Leá Rouquette, doktorand. Foto: Anna Lena Lundqvist

Återvinning innebär oberoende

Leá Rouquette, doktorand i energi och material, kemi och kemiteknik vid Chalmers högskola i Göteborg, betonar betydelsen av att återvinna de material som finns i batterier:  

– Jag förstår inte varför man inte skulle försöka återvinna de olika råmaterialen som finns i batterier. Alla dessa material är mycket värdefulla och viktiga, men också förknippade med miljöskador och sociopolitiska problem. Genom att återvinna dem förbättrar vi deras tillgänglighet i viss utsträckning och ökar Europas oberoende i fråga om batteriproduktion. Mer återvinning gör att vi blir mindre beroende av länder utanför Europa med sämre arbetsförhållanden, säger Leá Rouquette.  

I samarbete med docent Martina Petranikova genomförde hon nyligen framgångsrika tester med en ny metod som använder oxalsyra på koncentrat av aktivt material från malda elfordonsbatterier. Denna metod återvann allt aluminium och nådde en återvinningsandel på 99 procent för litium.  

Förhoppningen är att kunna återanvända dessa metaller för produktion av nya katodelektroder, även om det fortfarande finns utmaningar innan metoden kan skalas upp. 

Den andra metoden – återanvändning – fokuserar på att fullt ut utnyttja batterikraften. Så är det inte alltid i dag. När ett elfordonsbatteri anses vara uttjänt kan så mycket som 70 till 80 procent av dess kapacitet fortfarande finnas kvar. Den snabba omsättningen av smarttelefoner är ett annat exempel – dessa byts ut långt innan deras batterier är uttjänta. 

För att använda en större del av ett batteris kapacitet kan man till exempel samla batterier och sätta ihop dem till BESS-enheter (Battery Energy Storage Systems) för användning i andra miljöer.  

En metod med stor potential

Balkumar Balasingam, professor vid institutionen för el- och datorteknik vid University of Windsor i Ontario, Kanada, har forskat på återanvändning och BESS och anser att metoden har stor potential:  

– Elfordonsbatterier kan återanvändas på många sätt. För att köra en elbil behöver du mycket hög effekt, men vid många andra tillämpningar behövs mycket mindre. Till exempel kan små skotrar återanvända elbilsbatterier. De kan också användas i elnätet, säger han. 

I slutändan är det tilltänkta användningsområdet en nyckel för att avgöra om ett batteri ska återanvändas eller återvinnas. Så här säger Martina Petranikova: 

 – Man kan hävda att om något tillverkas så ska det användas så länge som möjligt. Men det finns fler sätt att se på det, som att vi borde ta ett 10 år gammalt batteri som innehåller till exempel kobolt och skapa nya batterier som tack vare den tekniska utvecklingen har mycket bättre egenskaper. 

På frågan vilken av dessa metoder som kommer att vara viktigast kan svaret vara båda.  
 
Balkumar Balasingam betonar vikten av återvinning efter återanvändning:  

– Även efter återanvändningen ska batterier återvinnas, eftersom alla dessa råmaterial i slutändan måste tas tillvara. Och tekniken finns, men den kan bli bättre. I dag krävs mycket energi, men tekniken växer och utvecklas snabbt. I framtiden skulle den bästa lösningen kunna vara att använda ett batteri, återanvända det i en annan tillämpning och sedan återvinna det.