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R研究员安娜·范德布鲁根凝视着一桶黑色冒泡的液体,这是她开发的从旧锂离子电池中回收石墨的工艺的结果。范德布鲁根说,尽管石墨占电池重量的四分之一,但还没有人提出一个可行的回收计划。
这位29岁的研究人员仍在微调她的方法,但已经获得了诺贝尔奖欧洲创新与技术研究所(EIT)感谢她的努力。
她的方法是在德国弗赖堡的亥姆霍兹研究所开发的,包括从“黑色物质”中提取石墨,这种粉末还含有钴、镍、锂和锰。
“石墨会附着在气泡上,而金属是亲水的,因此会留在水中。”
范德布鲁根还担任企业顾问,探索回收电动汽车电池在未来可能带来的机会。
原材料成本的增加和短缺导致人们对该领域的兴趣激增。据巴黎PSL大学(PSL University)化学教授菲利普·巴布(Philippe Barboux)称,锂的价格在过去五年中上涨了13%。他表示,迄今为止,锂尚未大规模回收,“因为它没有利润”。
但根据国际能源署(IEA)的数据,到2030年,全球预计将有3.5亿辆电动汽车上路,而2021年这一数字为1650万辆。
Barboux说:“在10年的时间里,将会有如此多的电池被生产出来,锂绝对必须被回收,否则就会不够用。”
据法新社采访的专家称,理论上,目前的技术可以回收几乎所有构成锂离子电池的材料。
德国集团商Aurubis作为欧洲最大的有色金属供应商之一,该公司声称,在其位于汉堡的试点工厂中,至少能够回收95%的“黑色金属”。法国矿业集团Eramet、比利时Umicore和德国汽车制造商梅赛德斯(Mercedes)也成立了类似的合资企业。大多数此类项目仍处于试验阶段。
“巨大的增长市场”
“这是一个巨大的不断增长的市场,我们希望在其中发挥作用,”Aurubis电池材料业务开发主管Ken Nagayama说,他目前正在研究一种石墨回收工艺。
他相信,“在这个十年的后五年,市场供应将足够开发一个工业规模的电池回收工厂。”
里昂古斯塔夫·埃菲尔大学(Gustave Eiffel University)的研究主任塞尔日·佩利西尔(Serge Pelissier)说,由于这种电池一般可以使用七八年,目前还没有“足够的电池寿命到期”来满足市场需求。
汽车电池也有很多不同的型号,因此很难建立一个像手机和笔记本电脑那样的标准化回收系统。运输与环境非政府组织的亚历克斯•凯恩斯表示,汽车电池回收市场可能要到“21世纪30年代初”才能充分发挥其潜力。
瑞典和挪威的合资企业Northvolt-Hydro是该领域的先驱,计划到2030年回收相当于50万节电池的电池。根据咨询公司的估计,到那时,这将意味着大约一半的电池可能可供回收。
欧盟希望到2031年,新电池中含有16%的回收钴和6%的回收锂和镍。该公司还计划到2031年至少回收70%重量的旧电池。
范德布鲁根说:“如果他们能回收石墨这样的新组件,就能满足这些要求。”来源:TBS