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Jul 09, 2023

Lithium recyceln

Das Recycling elektronischer Geräte ist ein heikler Prozess, da es für den Durchschnittsverbraucher schwierig sein kann, eine Einrichtung zu finden, in der er die Gegenstände ordnungsgemäß entsorgen kann. Der Lithium-Ionen

Das Recycling elektronischer Geräte ist ein heikler Prozess, da es für den Durchschnittsverbraucher schwierig sein kann, eine Einrichtung zu finden, in der er die Gegenstände ordnungsgemäß entsorgen kann. Die Lithium-Ionen-Batterien, die viele heutige elektronische Geräte antreiben, machen die Sache nur noch komplizierter, da sie aufgrund ihrer Energiedichte und ihres brennbaren Inneren so flüchtig sind, dass bundesstaatliche Vorschriften den Transport regeln. Wenn es um das Recycling der Elemente der Batterien geht, haben Wissenschaftler zwei verschiedene Techniken entwickelt: Pyrometallurgie und Hydrometallurgie, die durchgeführt werden müssen, um alles zu extrahieren, auch wenn die Batterien bereits einen mechanischen Recyclingprozess durchlaufen haben.

Wie der Name schon sagt, nutzt die Pyrometallurgie Wärme, um Materialien aus einer Batterie zu extrahieren, im Allgemeinen mithilfe eines Lichtbogens oder eines Schachtofens. Ein Vorteil besteht darin, dass Batterien unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung wie Nickel-Cadmium oder Nickel-Metallhydrid und nicht nur Lithium-Ionen recycelt werden können. Allerdings ist es nicht perfekt. „[D]er Prozess erfordert einen hohen Kapitalbedarf und ist außerdem energieintensiv und erfordert eine Abgasreinigung“, sagte Conrad Nichols, Technologieanalyst bei IDTechEx, gegenüber dem Assembly Magazine. „Pyrometallurgie erzeugt eine gemischte Metalllegierung sowie einen Schlackenstrom, der Lithium, Mangan und Aluminium enthält. Daher wäre noch eine weitere hydrometallurgische Verarbeitung erforderlich, wenn alle wertvollen Metalle in Batteriequalität wiedergewonnen werden müssten.“

Beim hydrometallurgischen Recycling hingegen werden wasserbasierte Lösungsmittel verwendet, um „schwarze Masse“ – die Branchenbezeichnung für zerkleinerte Batterien – zu recyceln oder die aus Batterien mithilfe der Pyrometallurgie gewonnenen Metalle zu veredeln. „Die Hauptvorteile des hydrometallurgischen Recyclings bestehen darin, dass mehr wertvolle Metalle zurückgewonnen werden können und es weniger energieintensiv ist als das pyrometallurgische Recycling“, fuhr Nichols von IDTechEx fort. „Die Kosten für Reagenzien und der hohe Wasserverbrauch bringen auch einige Nachteile mit sich. Allerdings [behaupten] einige Recycler, dass sie in der Lage sind, Wasser mehrmals durch den Recyclingprozess zu führen, um seine Effizienz zu maximieren.“

Nichols fügte hinzu, dass sich zwar die meisten hydrometallurgischen Recyclinganlagen im asiatisch-pazifischen Raum befinden, einige westliche Anlagen jedoch verstehen, wie beide Recyclingmethoden voneinander profitieren, und ihre bestehenden pyrometallurgischen Anlagen um hydrometallurgische Kapazitäten erweitern. Hoffentlich erleben wir eine Zukunft, in der keine zusätzliche Energie aufgewendet werden muss, um Batteriematerialien um die halbe Welt zu transportieren, damit sie vollständig recycelt werden können.