В связи с растущей популярностью электромобилей, возникает серьезный вопрос о судьбе вышедших из строя аккумуляторных батарей. Ученые из Национальной лаборатории Ок-Ридж (ORNL) предвидя эту ситуацию, создали автоматизированную роботизированную систему, предназначенную для демонтажа отработанных аккумуляторов электромобилей, что значительно упрощает процесс их переработки.
Вопрос утилизации батарей электромобилей не ограничивается научными исследованиями; он также привлекает внимание крупных автомобильных компаний. Так, Nissan нашла применение использованным батареям Leaf для питания серверов, Renault преобразовал аккумуляторы своих электромобилей в домашние системы хранения энергии и зарядные устройства для общественного транспорта, а Ford инвестирует 185 миллионов долларов в строительство предприятия, которое будет заниматься аккумуляторами нового поколения, включая разработку методов их эффективной переработки после эксплуатации.
Тем не менее, на текущий момент лишь небольшая доля вышедших из строя батарей подвергается переработке, что указывает на необходимость значительных усилий для предотвращения образования большого количества электронных отходов в будущем. В настоящее время ручной процесс утилизации предполагает предварительную разрядку аккумулятора и последующий его разбор на компоненты, что сопряжено с риском воздействия токсичных химических веществ на работников.
Для создания роботизированной системы, способной выполнять трудоемкие операции, разработчики использовали опыт, полученный при создании системы извлечения редкоземельных магнитов из устаревших жестких дисков. Эта система была адаптирована для работы с отработанными батареями электромобилей, и новая установка по разборке может быть настроена на обработку различных типов аккумуляторов, безопасно снимая крепежные элементы и корпус, даже если в устройстве остается остаточный заряд.
Автоматизированное оборудование способно разбирать аккумуляторные батареи до уровня отдельных элементов и извлекать ценные компоненты для последующего восстановления, такие как кобальт, литий или металлическая фольга. Помимо этого, система позволяет извлекать отдельные модули аккумуляторов с целью их регенерации и повторного применения в накопителях энергии. По оценкам разработчиков, автоматизированная установка может обработать более ста аккумуляторных блоков за то время, которое потребовалось бы человеку для разборки всего двенадцати.
В настоящий момент группа разработчиков рассматривает возможность создания системы, предназначенной для переработки значительных объемов отработанных аккумуляторов в коммерческих масштабах. Однако они подчеркивают, что данное оборудование может быть модифицировано и для демонтажа трансмиссий электромобилей, которые также содержат полезные материалы.
«Автоматизированная разборка компонентов, включающих критически важные материалы, позволяет не только отказаться от трудоемкой ручной работы, но и организовать эффективный процесс разделения деталей на потоки, где ценные ресурсы концентрируются в отдельные виды сырья для переработки, – отмечает член команды Том Лограссо. – Эта дополнительная стоимость является ключевым фактором для создания экономически целесообразного процесса».
