Кто и как утилизирует аккумуляторы электромобилей

В большинстве электромобилей установлены литий-ионные аккумуляторы. Такие же как в ноутбуках, телефонах или шуруповертах. Они рассчитаны на 4-8 лет эксплуатации. После этого теряют около 25-30% емкости и подлежат замене. Просто так выбрасывать их нельзя, потому что аккумулятор содержит в себе такие элементы, как литий, кадмий, никель, свинец - они будут заражать почву и грунтовые воды. Рассказываем, что делать с отработанными АКБ и развеиваем миф об их неэкологичной утилизации.

Закон о батареях и аккумуляторах

Весной 2019 года депутаты партии "Слуга народа" подали в Верховную Раду проект закона "О батареях и аккумуляторах" . Согласно ему, с 2021 года все компании, которые производят или ввозят в Украину батареи и аккумуляторы (сюда же входят АКБ электромобилей), должны создать экосистему для их утилизации. Под экосистемой подразумевается, что компании будут самостоятельно организовывать сбор и переработку отработанных батарей и аккумуляторов.

Компании могут сами заниматься управлением отходами, либо объединяться с организациями, которые на этом специализируются, и платить взносы в их фонды. Так или иначе, все отработанные АКБ будут отправлять на переработку в Европу, потому что в Украине таких заводов нет. Хотя вполне возможно, что через 5-8 лет что-то подобное появится и у нас.

В Украине был только один завод, который занимался переработкой элементов питания - "Аргентум". В 2018 году он закрылся. Однако даже у него не было всех необходимых промышленных мощностей, поэтому процесс переработки был кустарным: аккумуляторы перерабатывали частично, добывая из них драгоценные и цветные металлы, а все, что оставалось - просто выбрасывали на свалку. Кроме "Аргентума" есть и другие предприятия с лицензией на утилизацию, но у всех одинаковая проблема: отсутствие необходимых технологий. На данный момент все организации, которые собирают батарейки (например, проект "Батарейки, сдавайтесь"), просто накапливают их, потом договариваются с Польшей, Румынией, или другими странами, куда можно отправить их на переработку.

В Евросоюзе уже более 10 лет действует законодательство, которое обязывает производителей принимать и перерабатывать автомобильные аккумуляторы. Заводы, которые занимаются переработкой, действуют в Германии, Франции, Бельгии, Финляндии. Другие страны собирают и отправляют им батареи на переработку. В числе этих стран - Украина, но со своими нюансами.

Сейчас украинские граждане - владельцы электромобилей могут сдать отработанный аккумулятор в сервисные центры тех производителей, которые продают новые авто через официальных дилеров. Но таких в нашей стране немного (это Renault, BMW, Hundai). Если же это б/у автомобиль, или новый, но купленный не у официального дилера, то сдать АКБ на утилизацию не получится.

Когда в нашем государстве появится правовая база, производителей обяжут принимать аккумуляторы от всех автомобилей, независимо от того, как и где они были куплены. Хотя не все сервисные центры с этим согласны и считают такой подход несправедливым, потому что для вывоза батарей за границу нужны деньги: на транспортировку, закупку специальных емкостей и обеспечение условий безопасности. Одно дело - вкладывать средства, когда речь идет о новых автомобилях, проданных через дилера, и совсем другое - брать ответственность за батареи электромобилей, которые попали в Украину неофициально.

Пока нет соответствующего закона, автовладельцы, купившие электромобиль не через официальное представительство, могут пойти несколькими путями:

• продать аккумулятор (если он не поврежден во время аварии);
• переправить в официальный сервис автопроизводителя (например, ближайшие к Украине сервис Tesla находится в Польше в Варшаве по адресу: 69/ 71a Рowsińska);
• использовать снова, но для других нужд (например, для создания резервного источника энергии).

Как утилизируют батареи электромобилей в Европе

Пока в Украине нет завода по переработке аккумуляторов и правовой базы, которая бы регулировала их сбор и транспортировку, в Европе научились утилизировать батареи максимально экологично. Для примера приведем немецкую компанию Дюзенфельдкоторая разработала метод утилизации без тепловой обработки.

Чтобы переработать ионно-литиевый аккумулятор, его закладывают в пич (так действует бельгийская компания Umicore). Когда он нагревается, алюминий, графит и электролит выгорают, а никель, кобальт и медь сплавляются. Часть материалов превращается в обычный шлак, а часть можно использовать снова. Технология Duesenfeld основана на другом.

В 2019 году был впервые создан шредер для ионно-литиевых аккумуляторов. Задача компании Duesenfeld состояла в том, чтобы не допустить возгорания электролита. Специалистам это удалось, поэтому в процессе переработки сохраняется не 70%, а все 96% ценных материалов.

Переработка осуществляется в такой последовательности:

1. аккумулятор полностью разряжают, затем разбирают и сортируют по типам элементов;
2. помещают аккумулятор в шредер, наполненный инертным азотом;
3. измельчают батарейные блоки под давлением;
4. снижают давление, восстанавливают путем конденсации выпаренный электролит и собирают его в жидком виде в специальную емкость;
5. все, что осталось от аккумулятора (медь, алюминий, порошок лития, никель, марганец, кобальт) - высушивают и отправляют на повторное использование.

В результате получается два продукта: электролит (он остается в виде прозрачной жидкости) и гранулы различных металлов. Главное, что нужно знать - во время данного процесса не выгорает электролит, не выделяется в атмосферу CO2 и не образуются токсичные соединения фтора.

Вторичная переработка ионно-литиевых аккумуляторов в компании Duesenfeld поставлена на промышленную основу. На заводе перерабатывают до 3000 батарей в год.

Повторное использование аккумуляторов электромобилей - еще один выход

Многие автопроизводители ищут возможность повторно использовать литий-ионные батареи, чтобы сформировать замкнутый цикл переработки сырья. Ведь даже после 100 000 километров пробега батареи сохраняют около 70% емкости. Для дальнейших поездок этого уже недостаточно, а вот для функционирования электростанций - вполне хватит.

Например, компания Nissan с помощью бывших в употреблении аккумуляторов построила большой буферный накопитель энергиикоторые теперь участвует в рабочем процессе солнечной электростанции неподалеку от японского города Осака.

Еще один пример подают компании General Motors и ABB: они разработали технологию, которая позволяет использовать отработанные батареи для электроснабжение жилых домов. Такая система заряжается от солнца, или от электросети ночью, когда тарифы дешевле.

Запустить повторную переработку батарей электромобилей решили компании Audi и Umicore. С января 2020 года они начали использовать переработанные материалы в качестве сырья для освоения повторного применения. Со временем они планируют использовать вторичное сырье полноценно и изготавливать из него батареи для новых электромобилей.

Отдельной проблемой, препятствующей переходу к замкнутому циклу, является оценка пригодности аккумуляторов - эта процедура стоит дорого и проводится долго (проверка одной батареи занимает около 3-х часов). Эксперты компаний Nissan, Element Energy и Ametek разработали экспериментальную установку, которая сокращает срок проверки до 3-х минут, хотя стоимость и тщательность тестирования пока остаются неизменными. Но даже это уже является значительным шагом вперед, который поможет отсортировать большее количество батарей за меньший промежуток времени.

Какие компании повторно используют аккумуляторные батареи электромобилей. Источник: bloomberg.com

Что делать владельцам электромобилей в Украине

• Если вы купили электромобиль у официального импортера - можете сдать АКБ в эту компанию: там снимут батарею и отправят его на переработку в Европу.
• Если вы купили электромобиль неофициально или вообще с рук - ждите, пока в Украине появится соответствующее законодательство, которое обяжет официальных импортеров брать на себя обязательства утилизировать аккумуляторы.

Оптимальный вариант - научиться повторно использовать неповрежденные батареи или продать их тем, кто этим занимается. В странах ЕС лишь 1% батарей отправляется на переработку (это АКБ, которые нельзя восстановить), а 99% используют в системах накопления энергии, например, в составе солнечной электростанции.