Opětovné použití a recyklace baterií. Problém nebo příležitost?

Typografie
  • Nejmenší Malé Střední Velké Největší
  • Default Helvetica Segoe Georgia Times

Bez nadsázky můžeme říci, že baterie nás provází od nepaměti. Každý z nás si jistě upomene na slavného italského fyzika Alessandro Voltu, který proslul svými objevy v oblasti elektriky a krom toho, že propůjčil své jméno jednotce napětí (volt), vynalezl také elektrický článek.

Málokdo však ví, že rakouský archeolog Wilhelm König při vykopávkách v Iráku nalezl hliněnou nádobu, která obsahovala měděný váleček se železnou tyčinkou. Když archeolog nádobu naplnil vinným octem, vyvinula napětí 1,5 V. Zdá se tedy, že princip baterie znali už starověcí Parthové, a to o celé dva tisíce let před Voltem.

Ať již objev baterie přisoudíme komukoliv, je s jistou mírou nadsázky možné říci, že nyní se nacházíme v době elektrických baterií. Baterie a akumulátory jsou dnes obsažené ve většině elektrických a elektronických zařízení. Ať již v podobě knoflíkových článků, které uchovávají data v paměti přístrojů, nebo baterií zajišťujících napájení elektrických zařízení či velkých akumulátorů zajišťujících rozběh naftových či benzínových motorů.
Podle statistických údajů se v roce 2019 pouze v zemích EU prodalo 205 tisíc tun přenosných baterií. Výzkumná agentura BloombergNEF očekává, že v souvislosti s útlumem fosilních zdrojů energie a rozvojem fotovoltaických, vodních a větrných elektráren dojde v nejbližších deseti letech k exponenciálnímu nárůstu kapacity bateriových úložišť a na úroveň 358 gigawattů/1 028 gigawatthodin. To je dvacetkrát více než 17 gigawattů/34 gigawatthodin, které byly v provozu na konci roku 2020.
Podle odhadů Světového ekonomického fóra je pro to, aby se urychlil přechod na nízkouhlíkové hospodářství, zapotřebí zvýšit celosvětovou výrobu baterií na devatenáctinásobek. Prognóza naznačuje, že většina, tedy 55 %, bateriových úložišť vybudovaných do roku 2030 bude sloužit k zajištění efektivity transferů energie do energetických soustav (například skladování solární nebo větrné energie za účelem pozdějšího uvolnění). Projekty s využitím obnovitelných zdrojů kombinované s uložením získané energie jsou stále atraktivnější a předpokládá se strmý nárůst jejich realizací. V případě lokálních bateriových úložišť (v domácnostech a podnicích) se očekává, že do roku 2030 budou tvořit přibližně čtvrtinu celosvětových instalací.

baterie recyklace 2022 1
V souvislosti s přechodem na čistou energii se vývoj a výroba baterií stávají pro Evropu strategickým imperativem. Výroba a vývoj baterií mají pro Evropu obrovský strategický význam v souvislosti s přechodem na čistou energii i jako klíčová součást konkurenceschopnosti automobilového průmyslu EU. Předpokládá se, že v letech 2020 až 2030 dojde v EU k intenzivnímu nárůstu elektrifikace osobních a dodávkových automobilů, autobusů a v menší míře i nákladních automobilů.
Ovšem každá baterie se jednou vybije a každý akumulátor jednou doslouží. Poté musí následovat recyklace či opětovné použití. Z dlouhodobých studií moderních akumulátorů vyplývá, že jejich životnost se pohybuje okolo 1 200 nabíjecích cyklů, což v běžném provozu představuje zhruba deset let. Poté původní akumulační kapacita klesá na cca 75 %. I když takový akumulátor již nemusí vyhovovat provozu v původním zařízení, stále může sloužit jako kvalitní úložiště elektrické energie. To otevírá celou řadu možností pro opětovné použití vyřazených akumulátorů.
Již nyní jsou v provozu bateriová úložiště, ve kterých jsou využívány vyřazené baterie z elektromobilů. Příkladem může být fotbalový stadion Ajax Amsterdam, který využívá fotovoltaickou elektrárnu o výkonu 3 MWp se 4 MWh bateriovým úložištěm, které je tvořeno akumulátory z elektromobilů Nissan Leaf.
Nicméně na konci opětovného použití, kdy kapacita akumulátoru klesne pod přijatelnou hodnotu, přichází na řadu recyklace. Česká republika i Evropa se v současnosti potýká s nedostatkem kapacit pro recyklaci zejména lithiových baterií a akumulátorů.
To je způsobeno jednak nízkým množstvím akumulátorů vhodných k recyklaci a nízkou tržní hodnotou recyklovaného lithia. Podle údajů zpracovatelských společností pro rentabilní recyklaci lithia musí zhruba pětinásobně zvýšit produkce velkých lithiových akumulátorů. Proces recyklace lithia z akumulátorů je technicky náročný a proto jsou recyklační linky projektovány s roční kapacitou přesahující 3 000 tun velkých akumulátorů.

2
S ohledem na desetiletý životní cyklus akumulátoru a se započítáním potenciálu pro opětovné použití bude křivka produkce vyřazených baterií k recyklaci kopírovat křivku produkce nových baterií se zhruba desetiletým zpožděním.
"Proto je nyní důležité se soustředit na rozvoj technologie přípravy, testování a certifikace vyřazených akumulátorů pro opětovné použití a jejich aplikaci v automobilovém průmyslu či energetice. REMA Battery si tuto naléhavou potřebu uvědomuje, a proto realizuje vlastní výzkumný projekt zaměřený na opětovné použití průmyslových a trakčních akumulátorů.", říká Tomáš Pešek ze společnosti REMA Battery.

Bezplatný odběr časopisu

Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.

Časopis vychází 1x měsíčně.

Aktuální číslo časopisu

ElektroPrumysl

ElektroPrůmysl.cz, září 2022

Číslo je zaměřené na elektrické pohony, měniče frekvence, řízení polohy a pohybu.

Zajímavé odkazy

Špičkové nástroje pro odvíjení, protahování a tažení kabelů Profesionální nástroje a pomůcky, které maximálně zefektivní práci a zklidní nervy každého elektromontéra a elektrikáře. Ať se jedná o elektrikářská protahovací pera, odvíječky kabelů a cívek nebo tažení kabelů, vždy máme pořádná esa v rukávu!
Monitorování systémy transformátorů v průmyslu Komplexní řešení pro on-line diagnostiku. Pomoc při optimalizaci údržby a využití strojů. Včasná indikace hrozících poruch.
Termokamera pro mobilní telefon - HMINI1 Modul pro mobilní telefon s OS Android a USB-C, rozlišení 160x120 a 25 Hz snímkování.

Najdete nás na Facebooku