A gazdaság és a tudomány területéről érkezett partnerek készülnek közösen bizonyítani, hogy újrahasznosítás keretében egymás után akár többször is visszanyerhetők és felhasználhatók a hajtásrendszer-akkumulátorok legértékesebb alkotóelemei.
A HVBatCycle kutatói konzorcium célja a katódfémek, az elektrolitok és a grafit zárt anyagkörforgásban (Closed Loop) megoldott tartós hasznosítása. A Volkswagen-csoport vezetése alatt a TANIOBIS GmbH, a J. Schmalz GmbH és a Viscom AG hároméves együttműködés keretében dolgozik az RWTH Aacheni Egyetem (RWTH Aachen University), a Braunschweigi Műszaki Egyetem (TU Braunschweig) és a Bevonatolás- és Felülettechnikai Fraunhofer Intézet (Institut für Schicht- und Oberflächentechnik; IST) kutatóival közösen a szükséges folyamatok kutatásán és kifejlesztésén. A projektet a német Szövetségi Gazdasági és Klímavédelmi Minisztérium (Bundeswirtschaftsministerium für Wirtschaft und Klimaschutz) támogatja.
Michael Kellner parlamenti államtitkár így fogalmazott: „Csakis akkor lehet sikeres az európai akkumulátorgyártás, ha a lehető legtöbb területen a hosszú távú fenntarthatóságra összpontosít. A fenntartható akkumulátorok alapvető jelentőségűek a magasszintű környezetvédelmi és társadalmi normákon alapuló energetikai és közlekedési átalakulásban.”
Sebastian Wolf, a Volkswagen AG akkumulátor operatív igazgatója kifejtette: „Az akkumulátorok és a gyártási hulladékok újrahasznosítása döntő mértékben hozzájárul tervezett gyáraink nyersanyagellátásának biztosításához. A HVBatCycle projekt révén az újrahasznosítási folyamatok átfogó szemlélete születhet meg, megvalósítva ezzel az akkumulátorok anyagainak zárt körforgását (Closed Loop).”
Annak érdekében, hogy minél kevesebb alapanyagot kelljen felhasználni olyan elsődleges forrásokból, mint a bányák vagy a sólelőhelyek, nem csupán egyszer, hanem többször is vissza kell nyerni az alapvető nyersanyagokat. Ennek érdekében az újrahasznosított anyagokból előállított akkumulátorcellákat is újra kell hasznosítani, annak igazolására is, hogy a többszöri újrahasznosítási folyamat sem befolyásolja az anyagminőséget. A zárt anyagkörforgás megteremtése mindenesetre az egyes szakterületeken átívelő, meglehetősen összetett folyamatokat igényel. A hatékony, környezetvédelmi és gazdasági szempontból egyaránt észszerű újrahasznosítás érdekében minden folyamatot pontosan össze kell hangolni egymással, hogy a legmagasabb biztonsági követelmények mentén végül tiszta, homogén és kiváló minőségű másodlagos anyagokat állíthassanak elő. Ennek során a méretezhetőség és a költséghatékonyság áll a középpontban.
A konzorciumi projekt a mechanikai-hidrometallurgiai újrahasznosítási irányra összpontosít, amelyet alacsony energiaigény és bizonyos újrahasznosítási folyamatok viszonylag egyszerű, decentralizált elosztásának lehetősége jellemez Európában. Ez kedvez a helyi körforgásos gazdaságnak és stratégiailag fontos nyersanyagokat biztosít, jelentősen mérsékelve Európa függőségét a világ más régióitól. A HVBatCycle projekt célja olyan hatékony folyamatok és innovatív megoldások kifejlesztése, amelyek a lehető legnagyobb újrahasznosítási arány és energiahatékonyság, valamint minimális környezetszennyezés mellett magasfokú gazdaságosság jellemezte, teljeskörű (end-to-end) értékteremtési láncolat kialakítását kínálják. A konkrét innovatív fejlesztési megközelítéseket a visszaforgatott akkumulátorrendszerek az igényeknek megfelelő, azaz optimális gazdaságosság mellett megoldható kisütése, illetve egészen a cella- vagy elektródaszintig megvalósított, túlnyomórészt automatizált szétszerelése jelenti. Ennek része az aktív anyag és a hordozófóliák szinte veszteségmentes szétválasztása, valamint a grafit és az illékony elektrolitkomponensek visszanyerése is.
A grafit és akkumulátorfémek alkotta „fekete massza” víz és kémiai oldószerek felhasználásával végzett, ezt követő hidrometallurgiai feldolgozása során a lítium oldható formában megvalósítható, korai és szelektív kivonása, valamint a tartalmazott fémek vegyes hidroxid-koncentrátumként történő kilúgozása, kicsapatása és finomítása áll előtérben. A katódos aktív anyagok újbóli kinyerésével kapcsolatban meg kell vizsgálni, valóban szükséges-e a fémvegyületek szétválasztása az új, teljesértékű katódanyag előállításához.
Az elektrolit és a grafit feldolgozásával kapcsolatos kutatómunka a megfelelő eljárások kidolgozásával hivatott igazolni, hogy a fontos elektrolit-komponensek és a grafit egyaránt hatékonyan kinyerhető, majd az akkumulátorgyártás számára megfelelő minőségben felhasználható az akkumulátorcellák előállítása során. Minden folyamatlépést átfogó környezetvédelmi és gazdasági életciklus-elemzés kísér.
