Καθώς καθίσταται σαφές ότι είναι απίθανο να υπάρχει αρκετό λίθιο για να τροφοδοτήσει τις ανάγκες των μπαταριών του μέλλοντος, οι αυτοκινητοβιομηχανίες και οι εταιρείες ενέργειας διερευνούν τρόπους ανακύκλωσης και επαναχρησιμοποίησης των μπαταριών ιόντων λιθίου.
Ωστόσο, ο κλάδος αυτός είναι εξαιρετικά υπανάπτυκτος και επί του παρόντος δεν διαθέτει το ρυθμιστικό πλαίσιο που θα εγγυάται ένα συνεκτικό σύνολο προτύπων για την ανακύκλωση μπαταριών, ενώ απαιτείται περισσότερη χρηματοδότηση για την υποστήριξή της επέκτασής του.
Σε επίπεδο καταναλωτών, στις ΗΠΑ, η Υπηρεσία Προστασίας Περιβάλλοντος (EPA) ζητά από τους χρήστες μπαταριών ιόντων λιθίου (Li-ion) να μην τις απορρίπτουν μαζί με τα συνήθη απορρίμματα. Ο λόγος που αναφέρεται είναι η διατήρηση των κρίσιμων ορυκτών που βρίσκονται στις μπαταρίες, όπως το κοβάλτιο, ο γραφίτης και το λίθιο. Προειδοποιούν επίσης ότι μπορούν να αποτελέσουν κίνδυνο πυρκαγιάς εάν σπάσουν.
Η EPA ζητά από τους καταναλωτές να πηγαίνουν τις παλιές μπαταρίες ιόντων λιθίου σε πιστοποιημένο φορέα ανακύκλωσης ηλεκτρονικών μπαταριών αντί να τις τοποθετούν στους δημοτικούς κάδους ανακύκλωσης, συμβουλή που σπάνια ακολουθείται. Πολλά νοικοκυριά απορρίπτουν ακατάλληλα τις μπαταρίες ιόντων λιθίου ή τις διατηρούν για χρόνια, αποθηκευμένες σε αχρησιμοποίητες ηλεκτρονικές συσκευές. Αυτό είναι απίθανο να συμβεί με μεγαλύτερες μπαταρίες, όπως αυτές των ηλεκτρονικών οχημάτων (EV), αλλά σίγουρα συμβαίνει με τηλέφωνα, φορητούς υπολογιστές και άλλες ηλεκτρονικές συσκευές.
Υπάρχουν αρκετές προκλήσεις που σχετίζονται με την ανακύκλωση μπαταριών ιόντων λιθίου.
Πρώτον, αυτές οι μπαταρίες βρίσκονται πλέον παντού, πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχει ανάγκη για μεγαλύτερη ευαισθητοποίηση του κοινού σχετικά με την ανακύκλωση μπαταριών – η οποία δεν είναι ίδια σε κάθε πόλη, πολιτεία ή χώρα.
Δεύτερον, οι εγκαταστάσεις ανακύκλωσης μπαταριών δεν είναι πάντα διαθέσιμες. Μια πρόσφατη έκθεση της USGS έδειξε ότι υπάρχουν περίπου δύο δωδεκάδες εταιρείες στη Βόρεια Αμερική και την Ευρώπη που ανακυκλώνουν μπαταρίες λιθίου, αλλά υπάρχει ελάχιστος συντονισμός για την ανακύκλωση μπαταριών σε εθνικό ή περιφερειακό επίπεδο.
Και τρίτον, μια αποτελεσματική και συντονισμένη προσέγγιση για την ανακύκλωση μπαταριών ιόντων λιθίου είναι δαπανηρή για να δημιουργηθεί και απαιτεί νέες υποδομές και τεχνογνωσία για να διασφαλιστεί η διατήρηση και επαναχρησιμοποίηση των κρίσιμων ορυκτών.
Ωστόσο, υπάρχει επίσης υψηλό κόστος από την απόρριψη αυτών των μπαταριών, καθώς χάνουμε ορυκτά που είναι ζωτικής σημασίας για την υποστήριξη της πράσινης μετάβασης. Με τις περιορισμένες εξορυκτικές δραστηριότητες παγκοσμίως και τις ανεπαρκώς εδραιωμένες αλυσίδες εφοδιασμού για τα ορυκτά αυτά, χωρίς ανακύκλωση, είναι απίθανο να έχουμε αρκετά από τα ορυκτά που απαιτούνται για την τροφοδοσία όλων των μπαταριών που απαιτούνται τις επόμενες δεκαετίες.
Και υπάρχουν μεγάλες ελπίδες για το μέλλον της ανακύκλωσης μπαταριών, καθώς ορισμένες μελέτες δείχνουν ότι οι ανακυκλωμένες μπαταρίες ιόντων λιθίου μπορεί να έχουν ακόμη και καλύτερες επιδόσεις από τις νέες. Λόγω της έλλειψης χρηματοδότησης για την ανακύκλωση μπαταριών, οι καινοτομίες έχουν αρχίσει να παρατηρούνται μόλις πρόσφατα.
Παλαιότερα, οι κατασκευαστές ανησυχούσαν ότι οι ανακυκλωμένες μπαταρίες μπορεί να είναι χαμηλής ποιότητας και να έχουν μικρότερη διάρκεια ζωής από τις νέες μπαταρίες. Ωστόσο, οι πρόσφατες εξελίξεις δείχνουν ότι η ανησυχία αυτή είναι αβάσιμη. Μια έκθεση του 2022 στο περιοδικό Joule έδειξε ότι με την ανακαίνιση της καθόδου – του κρυστάλλου της μπαταρίας ιόντων λιθίου που είναι το πιο ακριβό συστατικό της και το κλειδί για την παροχή της κατάλληλης τάσης – η ανακύκλωση των μπαταριών μπορεί να είναι εξαιρετικά αποτελεσματική.
Και οι καινοτομίες δεν σταματούν εκεί. Τον περασμένο μήνα, οι επιστήμονες του Lawrence Berkeley ανακοίνωσαν ότι βρήκαν μια νέα λύση για ασφαλέστερη και φθηνότερη ανακύκλωση, χρησιμοποιώντας ένα νέο υλικό που επιτρέπει την ανακύκλωση των κυψελών ιόντων λιθίου χρησιμοποιώντας μόνο νερό. Τα κύτταρα μπαταριών απαιτούν συνδετικά υλικά που μοιάζουν με κόλλα για να συγκρατούν τη θετικά φορτισμένη κάθοδο και την αρνητικά φορτισμένη άνοδο (που μεταδίδουν την ηλεκτρική ενέργεια) μαζί.
Ωστόσο, ένα νέο υλικό θα μπορούσε να παρέχει τις ιδιότητες δέσμευσης με γρήγορη αποδέσμευση που απαιτούνται για τη συγκράτηση των τμημάτων μεταξύ τους πριν διαλυθούν σε αλκαλικό νερό θερμοκρασίας δωματίου που περιέχει υδροξείδιο του νατρίου. Αυτό επιτρέπει στα μέταλλα της μπαταρίας να φιλτραριστούν από το διάλυμα και να στεγνώσουν στον αέρα, χωρίς την ανάγκη καύσης, η οποία μπορεί να απελευθερώσει τοξίνες.
Και οι κυβερνήσεις βλέπουν τώρα τις δυνατότητες της ανακύκλωσης μπαταριών, με το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ (DoE) να τη θεωρεί ως κλειδί για την πράσινη μετάβαση. Τον περασμένο μήνα, το DoE χορήγησε υπό όρους δάνειο ύψους 375 εκατομμυρίων δολαρίων στην Li-Cycle, μια εταιρεία ανακύκλωσης μπαταριών, για την ανάπτυξη ενός εργοστασίου παραγωγής υλικών κοντά στο Ρότσεστερ της Νέας Υόρκης.
Με την τιμή του λιθίου να αυξάνεται απότομα το 2022, καθώς η ζήτηση αυξάνεται και οι περιορισμοί στην προσφορά γίνονται εμφανείς, η κυβέρνηση εξετάζει εναλλακτικούς τρόπους για την προμήθεια λιθίου, συμπεριλαμβανομένης της ανακύκλωσης μπαταριών. Η εγκατάσταση στο Ρότσεστερ θα είναι το τέταρτο εργοστάσιο της Li-Cycle στη Βόρεια Αμερική, αλλά σε αντίθεση με τις άλλες εγκαταστάσεις της, δεν θα επεξεργάζεται απλώς υλικά μπαταριών, αλλά θα μετατρέπει τα ανακυκλωμένα προϊόντα σε υλικά για χρήση σε νέες μπαταρίες.
Μόλις τεθεί σε λειτουργία, η εγκατάσταση αναμένεται να ανακυκλώσει αρκετές μπαταρίες για 200.000 ηλεκτρικά αυτοκίνητα, παράγοντας 8.500 τόνους ανθρακικού λιθίου, καθώς και θειικού νικελίου και θειικού κοβαλτίου.
Ο Ajay Kochhar, συνιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της Li-Cycle, δήλωσε: «Η ανακύκλωση είναι μια ανεκτίμητη ή όχι τόσο εκτιμώμενη λύση για την ανακούφιση αυτής της ανάγκης εφοδιασμού». Και πρόσθεσε: «Νομίζω ότι φυσικά χρειαζόμαστε τόσο πρωτογενείς, δηλαδή πηγές από ορυχεία, όσο και δευτερογενείς… κάθε μονάδα μετράει σε λίθιο, νικέλιο, κοβάλτιο. Νομίζω ότι με την επικάλυψη του IRA και την επικάλυψη των εταιρικών στόχων γύρω από την προμήθεια αυτών των υλικών, η ανακύκλωση θα είναι πολύ σημαντική».
Ο Kochhar είναι βέβαιος ότι η ανακύκλωση μπαταριών θα μπορούσε να καλύψει το 10% έως 20% των αναγκών της αγοράς σε λίθιο, νικέλιο και κοβάλτιο για μπαταρίες την επόμενη δεκαετία.
Ενώ η επέκταση των εξορυκτικών δραστηριοτήτων είναι το κλειδί για τη διασφάλιση της σταθερής προμήθειας λιθίου και άλλων κρίσιμων ορυκτών στην αγορά κατά την πράσινη μετάβαση, η ανακύκλωση μπαταριών θα διαδραματίσει επίσης βασικό ρόλο.
Με τις πρόσφατες καινοτομίες στην τεχνολογία και τις διαδικασίες ανακύκλωσης, οι κυβερνήσεις είναι πιο πρόθυμες να επενδύσουν στην ανακύκλωση μπαταριών για να διασφαλίσουν ότι τα κρίσιμα ορυκτά που βρίσκονται στις παλιές μπαταρίες δεν απορρίπτονται απλώς, παρέχοντας ελπίδα για την κυκλική φύση της κατασκευής μπαταριών ιόντων λιθίου.
