올해 말에 캐나다 회사는리사이클뉴욕주 로체스터에 과거 Eastman Kodak 단지였던 부지에 미화 1억 7,500만 달러 규모의 공장 건설을 시작할 예정입니다. 완공되면 북미 최대 규모의 리튬이온 배터리 재활용 공장이 된다.
이 공장은 회사의 폐수 제로, 배출가스 제로 프로세스를 통해 코발트, 니켈, 리튬 및 기타 귀중한 원소의 95% 이상을 회수하여 투입 물질의 최종 용량이 25미터킬로톤에 달하게 될 것입니다. "우리는 미국 최대의 니켈 및 리튬 공급원이자 미국 유일의 코발트 공급원이 될 것입니다."라고 말합니다.아제이 코차르, Li-Cycle의 공동 창업자이자 CEO입니다.
2016년 말에 설립된 이 회사는 수만 톤의 리튬 이온 배터리가 매립지로 유입되는 것을 방지하는 데 중점을 두고 있는 급성장하는 산업의 일부입니다. 2019년 전 세계적으로 재활용 가능한 리튬 이온 배터리 180,000톤 중 절반 남짓이 재활용되었습니다. 리튬이온 배터리 생산량이 급증하면서 재활용에 대한 관심도 높아지고 있습니다.
런던 소재지에 따르면순환 에너지 저장리튬 이온 배터리 재활용 시장을 추적하는 컨설팅 회사인 는 전 세계적으로 약 100개 회사가 리튬 이온 배터리를 재활용하고 있거나 곧 그렇게 할 계획입니다. 업계는 대부분의 배터리도 생산되는 중국과 한국에 집중되어 있지만 북미와 유럽에는 수십 개의 재활용 스타트업이 있습니다. Li-Cycle 외에도 해당 목록에는 스톡홀름 기반이 포함됩니다.노스볼트노르웨이와 전기차 배터리 재활용 공장을 공동 건설 중이다.하이드로, 그리고 Tesla 졸업생 J.B. Straubel의레드우드 재료, 전자 폐기물 재활용 범위가 더 넓습니다. [사이드바 "시청할 14가지 리튬 이온 배터리 재활용 프로젝트" 참조]
이들 스타트업은 노동 집약적이고 비효율적이며 더러운 프로세스를 자동화하고 합리화하며 정리하는 것을 목표로 합니다. 전통적으로 배터리 재활용에는 금속 일부를 회수하기 위해 배터리를 태우거나 배터리를 갈아서 생성된 "검은색 덩어리"를 용제로 처리하는 작업이 포함됩니다.
배터리 재활용은 더 깨끗할 뿐만 아니라 수익성도 안정적이어야 한다고 말합니다.제프 스팬겐버거, 이사리셀센터, 미국 에너지부가 지원하는 배터리 재활용 연구 협력. "배터리를 재활용하는 것은 새로운 재료를 채굴하여 배터리를 버리는 것보다 낫습니다."라고 Spangenberger는 말합니다. “하지만 재활용 회사들은 수익을 내기가 어렵습니다. 사람들이 배터리를 다시 가져오고 싶은 동기를 갖도록 비용 효율성을 높여야 합니다.”
리사이클은 '스포크 및 허브' 모델로 작동합니다. 스포크는 오래된 배터리와 배터리 스크랩의 사전 처리를 처리하고 검정색 덩어리는 배터리 등급 재료로 최종 처리하기 위해 중앙에 위치한 허브로 공급됩니다. 회사의 첫 번째 연설은 Li-Cycle의 본사가 있는 토론토 근처 온타리오주 킹스턴에 있습니다. 2022년에 미래 허브가 개장될 예정인 로체스터에 두 번째 스포크가 막 열렸습니다.
리사이클 엔지니어들은 전통적인 습식 야금 재활용을 반복적으로 개선했다고 Kochhar는 말합니다. 예를 들어 전기차 배터리 팩을 셀로 분해해 방전하는 것이 아니라 팩을 더 큰 모듈로 분리해 방전하지 않고 처리하는 방식이다.
배터리 화학과 관련하여 Li-Cycle은 불가지론적입니다. 주류 니켈 망간 코발트 산화물 배터리는 인산 철 리튬 기반 배터리만큼 쉽게 재활용됩니다. Kochhar는 “업계에는 통일성이 없습니다.”라고 말합니다. "우리는 배터리의 정확한 화학적 성질을 알지 못하며 알 필요도 없습니다."
얼마나 많은 배터리를 재활용해야 합니까? 프레젠테이션에서 Kochhar는 폐 리튬 이온 배터리의 "들어오는 쓰나미"를 언급합니다. 전세계 EV 판매량은 2020년 170만 대에서 2030년 2,600만 대까지 증가할 것으로 예상되므로 곧 폐배터리가 넘쳐날 것이라고 상상하기 쉽습니다.
그러나 리튬이온 배터리는 수명이 길다고 한다.그의 에릭 멜린, 순환에너지저장소 이사. “미국 시장에서 판매되는 중고 EV의 30%는 현재 러시아, 우크라이나, 요르단에 있으며 배터리는 그 여행의 승객으로 함께 왔습니다.”라고 Melin은 말합니다. 전기차 배터리도 재활용 가능고정식 보관. “이러한 [중고] 제품에는 여전히 많은 가치가 있습니다.”라고 그는 말합니다.
Melin은 2030년에 재활용할 수 있는 리튬 이온 배터리의 양이 미국에서 약 80미터킬로톤에 달할 것으로 예상하고 있으며, 유럽에는 132미터킬로톤이 있을 것이라고 추정합니다. “모든 [재활용] 회사는 수천 톤의 용량을 갖춘 공장을 설립하고 있지만 보유하고 있는 것보다 더 많은 물질을 재활용할 수는 없습니다.”라고 그는 말합니다.
ReCell의 Spangenberger는 배터리 재활용 용량 증가에 대한 필요성이 한동안 시급하지 않을 것이라는 점에 동의합니다. 이것이 바로 그의 그룹의 연구가 직접 음극 재활용을 포함한 장기 프로젝트에 초점을 맞춘 이유입니다. 전통적인 재활용은 음극을 금속염으로 분해하고, 소금을 다시 음극으로 전환하는 데 비용이 많이 듭니다. ReCell은 올해 양극 분말을 재활용하는 비용 효율적인 방법을 시연할 계획이지만 해당 프로세스가 대량 적용이 가능하려면 5년이 더 걸릴 것입니다.
배터리 쓰나미가 아직 도착하지 않았더라도 Kochhar는 가전제품 및 EV 제조업체가 현재 Li-Cycle의 서비스에 관심이 있다고 말합니다. "종종 그들은 공급업체에게 우리와 협력하도록 압력을 가하는데, 이는 우리에게 매우 좋았고 매우 흥미로운 일이었습니다."라고 Kochhar는 말합니다.
"재활용에 관련된 연구자들은 자신이 하는 일에 대해 매우 열정적입니다. 이는 기술적으로 큰 도전이며 그것이 올바른 일이기 때문에 이를 파악하고 싶어합니다."라고 Spangenberger는 말합니다. "하지만 돈도 벌 수 있다는 게 매력이죠."
