Nemecké Spolkové ministerstvo pre vzdelávanie a výskum (BMBF) podporí výskum cirkulárnej batérie.
Spolkové ministerstvo školstva a výskumu (BMBF) oznámilo, že do roku 2024 podporí financovanie troch nových „projektov kolaboratívnej recyklácie batérií“ sumou približne 17-miliónov EUR.
V dôsledku narastajúceho používania batérií v najrôznejších aplikáciách počet batérií v obehu narástol míľovými krokmi. V samotnom automobilovom sektore sa dá predpokladať, že ročný dopyt po batériách v celej Európe vzrastie na 1 TWh, čo zodpovedá približne 10 až 15-miliónom elektromobilov a objemu trhu niekoľko miliárd EUR.
„S nástupom elektromobility sa do popredia vo výskume a priemysle, ako aj vo verejnej diskusii, dostali otázky o dostupnosti surovín a ich návrate do výrobného cyklu. Je dôležité masívne zvýšiť recyklačné kapacity v sektore batérií.“ Okrem optimalizácie existujúcich procesov recyklácie to zahŕňa aj vysoký stupeň flexibility v recyklačných systémoch, aby mohli pokryť aj budúcu chémiu batérií a nové predpisy. Recyklačné procesy a systémy by mali predovšetkým umožniť vysokú mieru zhodnocovania dôležitých batériových surovín. Týmto spôsobom možno znížiť uhlíkovú stopu batérií a závislosť od dovážaných surovín. Spolkové ministerstvo pre vzdelávanie a výskum (BMBF) podporuje recykláciu batérií už viac ako desať rokov. V rôznych výskumných projektoch sa ďalej rozvíjajú rôzne procesy obnovy cenných materiálov z batérií a výrobného odpadu, ako aj ich opätovné spracovanie a návrat do hodnotového reťazca batérií. Celé reťazce recyklačného procesu, ako aj špecifické kroky, sa skúmajú na rôznych úrovniach škálovania. Spolkové ministerstvo pre vzdelávanie a výskum (BMBF) podporuje tiež rozširovanie národnej výskumnej infraštruktúry v oblasti recyklácie batérií, ktorá sa má v najbližších rokoch posilniť ďalšími finančnými prostriedkami. Cieľom je vytvoriť a rozšíriť silné výskumné a priemyselné prostredie pre recykláciu batérií. Mal by sa tiež uľahčiť prenos výsledkov výskumu do hospodárstva, najmä do MSP a mala by sa podporovať odborná príprava a ďalšie vzdelávanie mladých vedcov.
Projekty sa zamerajú na súčasné výzvy v oblasti recyklácie batérií, ako je spracovanie surovín a digitalizácia procesov týkajúcich sa recyklácie. Je potrebné predovšetkým skúmať digitálnu detekciu rôznych typov batérií, ako aj získavanie údajov s cieľom umožniť čisté a kvalitné oddelenie materiálu.
Spolková ministerka pre vzdelávanie a výskum (BMBF) Anja Karliczek vysvetlila: „Nemecko a Európa sa musia stať priekopníkmi pre „udržateľnú batériu“ zajtrajška. Potrebujeme ekologický hodnotový reťazec batérií počnúc surovinami až po hotový výrobok. Cieľom je klimaticky neutrálna výroba batérií. Vysokovýkonné batérie už dnes zohrávajú kľúčovú úlohu v našom každodennom živote a ich význam bude neustále rásť. To sa samozrejme týka aj surovín z ktorých sa vyrábajú. V súčasnosti existuje príliš vysoký potenciál medzinárodnej závislosti pri obstarávaní surovín. Recyklácia batérií, teda zhodnocovanie materiálov batérií, teda posilňuje aj technologickú suverenitu Nemecka a Európy. Spätné využitie až 90 % cenných materiálov z batérií by v budúcnosti mohlo pokryť približne 15 až 25 % európskych požiadaviek. Okrem toho založenie a rozšírenie efektívnej a spoľahlivej recyklácie batérií „made in Germany“ môže stanoviť medzinárodné štandardy a stať sa tak konkurenčnou výhodou. Veľmi ma teší začiatok troch nových výskumných projektov recyklácie batérií, ktoré sa zaoberajú dôležitými výskumnými témami pre holistické pochopenie životného cyklu batérií a významne týmto prispejú k vytvoreniu cirkulárneho hospodárstva batérií.“
Tieto výskumné aktivity teraz doplnia nasledovné tri ďalšie projekty:
- „Inovačná platforma pre udržateľnú, zistiteľnú a priamo recyklovateľnú lítium-iónovú batériu“ (IDcycLIB).
V projekte „Inovačná platforma pre udržateľnú, zistiteľnú a priamo recyklovateľnú lítium-iónovú batériu“ (IDcycLIB) sa spojilo dvanásť partnerov z priemyslu a vedy, ktorí vyvíjajú udržateľný koncept výroby, recyklácie a spracovania batériových článkov. Na tento účel sa, okrem iného, vyvíjajú aj značkovače, ktorú budú odolné voči falšovaniu, ktoré zjednodušujú procesy separácie a prípravy a digitálne zaznamenávajú materiálové toky. Okrem tém detekčnosti a pasu batérie sa ako recyklačný proces podrobnejšie skúma aj šetrná elektrohydraulická demontáž na vodnej báze a materiálovo citlivé triedenie prostredníctvom nového typom odstredivkovej technológie. Projekt (IDcycLIB) má pomôcť znížiť riziká dodávok, ako aj zlepšiť ekologickú stopu a ziskovosť batérií. Konzorcium vytvorené okolo Carl Padberg Zentrifugenbau GmbH so sídlom v Lahr začalo svoju činnosť 1. októbra 2021 a je financované sumou približne 7-miliónov EUR na obdobie troch rokov do 30. septembra 2024.
- „Udržateľné a transparentné hodnotové reťazce materiálov batérií pre obehové hospodárstvo batérií“ (SUSTRAB)
V projekte „Udržateľné a transparentné hodnotové reťazce materiálov batérií pre obehové hospodárstvo batérií“ (SUSTRAB) sa skúmajú stratégie na zvýšenie transparentnosti a efektívnosti zdrojov v rámci hodnotového reťazca materiálov a článkov batérií. Na jednej strane sa kladie dôraz na zvýšenú transparentnosť údajov pre zodpovedné obstarávanie surovín a na druhej strane na emisie skleníkových plynov, ktoré vznikajú pri výrobe a spracovaní materiálov. Na tento účel sa vykonáva systematické skúmanie vplyvu rôznych zdrojov surovín a kombinácie surovín a materiálov na výrobné procesy a vlastnosti materiálov a batérií.
Pre tento účel výskumu sa spojili štyria sieťoví partneri:
- Technická univerzita Carolo-Wilhelmina v Braunschweigu,
- BASF SE,
- Fraunhoferov inštitút pre inžinierstvo povrchových plôch a tenkých filmových nánosov,
- BELLA (Batériové a elektrochemické laboratórium) na Technologickom inštitúte v Karlsruhe,
Uvedení partneri sa spoliehajú na úzku spoluprácu s Austráliou, ako hlavným dodávateľom surovín. Projekt bol financovaný sumou približne 2,65-milióna EUR a realizuje sa od 1. októbra 2021 do 30. septembra 2024.
- „Infraštruktúra na zlepšenie dostupnosti dát pre digitalizáciu recyklácie batérií“ (InfraDatRec)
Projekt „Infraštruktúra na zlepšenie dostupnosti dát pre digitalizáciu recyklácie batérií“ (InfraDatRec) je reprezentatívnym príkladom rozšírenia vybavenia výskumných inštitúcií v rámci opatrenia financovania „ForBatt“ (rozšírenie národnej výskumnej infraštruktúry v oblasti batérií materiály a technológie).
Do projektu sú zapojené viaceré inštitúcie ako Technická univerzita – Bergakademie Freiberg, Fraunhoferove inštitúty pre keramické technológie a systémy, ako aj pre integrované systémy a technológiu komponentov a tiež Inštitút Helmholtz vo Freibergu pre technológiu zdrojov. Projekt má v budúcnosti poskytnúť záujemcom databázu pre systémovú analýzu a analýzu životného cyklu batérií. Vďaka infraštruktúre sa materiálové a procesné dáta z jednotlivých subprocesných krokov recyklácie spájajú a analyzujú pomocou umelej inteligencie. Je možné zaznamenať vplyvy na procesy recyklácie a odvodiť z toho opatrenia na zvýšenie efektívnosti výroby.
„Data Mining Lab Freiberg“, so svojou neustále rastúcou databázou, bude taktiež dôležitou inštitúciou pre transfer inovácií do priemyslu. „Data Mining Lab Freiberg“, iniciovaný v rámci projektu „InfraDatRec“, bude od 1. októbra 2021 do 30. septembra 2023 financovaný sumou 7,2-milióna EUR.
Zdroj: https://www.bmbf.de, zverejnené: 15. 12. 2021, autor: Blanka Hermanová, rpa
