Zo werken bedrijven toen naar 95 procent recycling accupakket EV

Is een oude accu per definitie afval? Nee, niet bepaald. Accu’s van elektrische auto’s bevatten veel waardevolle grondstoffen en zijn zodoende dankbare objecten voor recycling. Dat hergebruik gebeurt momenteel nog op kleine schaal, omdat de meeste EV-accu’s nog maar relatief kort in gebruik zijn. Zo lang rijden er immers nog geen elektrische auto’s rond, niet in grote aantallen althans. De behoefte aan accurecycling neemt echter toe.

In principe verloopt de levenscyclus van een accu in drie stappen: repair, reuse, recycling. Oftewel reparatie, hergebruik en herfabricage. Vanaf 2035 zal de huidige recycling-niche zich waarschijnlijk ontwikkelen tot een heuse industriële sector. Een belangrijke reden hiervoor is de nieuwe accuverordening van de Europese Unie. Terwijl tot nu toe slechts 50 procent van een auto-accu recyclebaar moet zijn, moet het quotum in de toekomst 90 procent bedragen en vanaf 2031 zelfs 95 procent. Specialistische bedrijven winnen nu aluminium, staal en kunststoffen terug, maar in de toekomst moeten ook andere materialen recyclebaar zijn. Deskundigen gaan ervan uit dat tegen 2030 in heel Europa jaarlijks een recyclingcapaciteit nodig is die toereikend is voor maximaal 420.000 ton aan accumateriaal. Verder moeten nieuw geproduceerde accu’s op korte termijn een minimumaandeel aan gerecycled materiaal bevatten. Bovendien wordt tegen die tijd van fabrikanten geëist dat ze de levensduur van de accu’s nauwkeurig berekenen en inzichtelijk maken.

Cruciale grondstoffen

Natuurlijk ligt de focus bij de recycling­inspanningen op de zogenoemde cruciale grondstoffen, die vaak onder twijfelachtige omstandigheden – zoals door kinderarbeid – uit de grond worden gehaald. Een gemiddelde aandrijfaccu met een capaciteit van 50 kilowattuur bevat ongeveer 4 tot 8 kilo lithium, 11 kilo mangaan, 12 kilo kobalt, 12 kilo nikkel en 33 kilo grafiet. Voordat een accu echt aan zijn levenseinde is, krijgen afgedankte auto-accu’s echter eerst een tweede leven in de vorm van stationaire energie-opslag. Hierbij krijgen ze het minder zwaar te verduren dan bij de permanente acceleratie en recuperatie waaraan ze in EV’s bloot staan. BMW gebruikt bijvoorbeeld in zijn fabriek in Leipzig een opslagsysteem met 700 accu’s die afkomstig zijn uit i3’s. Deze zijn onderling met elkaar verbonden en bufferen zonne- en windenergie voor gebruik in het productieproces. Na tien jaar gebruik en 160.000 kilometer praktijkervaring hebben gebruikte auto-accu’s meestal nog 70 tot 80 procent van hun oorspronkelijke capaciteit over.

Second life-fase

Vervolgens worden ze tien tot twaalf jaar ingezet in de minder intensieve second life-fase; het recyclen van accu’s begint zodoende pas nadat ze ongeveer twintig jaar lang zijn gebruikt. Bedrijven treffen al voorbereidingen hiervoor. Geen wonder: volgens het Duitse onderzoeksinstituut Fraunhofer vergt de voor recycling benodigde infrastructuur tot 2040 investeringen van meer dan zes miljard euro.

Complex recyclingproces

Bosch-dochteronderneming Rexroth heeft onlangs een technologie gepresenteerd waarbij het automatisch ontladen van de accucellen de efficiëntie en de veiligheid van de recycling naar een hoger plan brengt. Bij de Battery Lifecycle Company in het Duitse Magdeburg is een proeffabriek in aanbouw. Hier worden straks gebruikte accu’s van verschillende fabrikanten getest, diep ontladen en voorbereid om vervolgens de shredder in te gaan. In minder dan vijftien minuten kunnen acht lithium-ionaccu’s uit elektrische auto’s automatisch worden ontladen. Het systeem herkent niet alleen de verschillende soorten accu’s, maar kan ook kortsluiting en brand voorkomen. Het grootste voordeel is dat de verdere verwerking zonder het gebruik van stroom kan plaatsvinden. Bij het gebruikelijke hand­matige proces duurt het maximaal 24 uur voordat de accu’s volledig zijn ontladen. Het verdere recyclingproces is complex: de handmatige demontage van de accusystemen wordt gevolgd door een sorteerproces en vervolgens doet de shredder zijn werk. Zeven en magneten scheiden vervolgens de afzonderlijke componenten. Met behulp van chemische reacties, die de stoffen door toevoeging van chemicaliën oplossen (hydrometallurgie), ontstaat een soort zwarte massa. Die bevat gewilde stoffen als grafiet, mangaan, nikkel, kobalt en lithium. Het tot nu toe gebruikte, minder efficiënte en meer milieubelastende proces met thermisch smelten (pyrometallurgie) is daarentegen op zijn retour. Bij die methode zijn temperaturen van maximaal 1.450 graden nodig.

Autofabrikanten doen het zelf ook

Naast accufabrikanten en recycling­bedrijven houden ook de autofabrikanten zelf zich met dit onderwerp bezig. Volkswagen heeft bijvoorbeeld een recyclingfabriek in Salzgitter, niet ver bij Wolfsburg vandaan. De jaarlijkse capaciteit: ongeveer 1.500 ton. Mercedes wil een fabriek gaan bouwen in Kuppenheim, ten zuiden van Karlsruhe, met een capaciteit van 2.500 ton. En Nissan zoekt nog een locatie voor een fabriek in Duitsland die in 2025 in bedrijf moet gaan.

Accurecycling nu nog een nichemarkt

Het recyclen van accu’s is nu nog een nichemarkt. Maar de verschillende partijen investeren niet alleen in de productie, maar eveneens in de recycling van accu’s. En zo ontstaat er binnen een aantal jaren een geheel nieuwe bedrijfstak.