Oczyszczanie emisji pochodzących z recyklingu i produkcji baterii

Przewiduje się, że do 2040 roku zapotrzebowanie na akumulatory w pojazdach elektrycznych produkowanych w Europie wzrośnie do 1 200 GWh rocznie. W odniesieniu do samej UE, Zielony Ład Komisji Europejskiej opisuje akumulatory jako główny filar neutralności klimatycznej w 2050 roku, nie tylko dla pojazdów elektrycznych na baterie, ale także dla magazynowania energii z wiatru, słońca i wody do wykorzystania w europejskich sieciach krajowych. Jednak w skali globalnej w 2021 roku przewidywano roczną produkcję akumulatorów na poziomie zaledwie 100 GWh. Jednak aby osiągnąć cele UE, od 2030 r. konieczne będą zdolności produkcyjne przekraczające 450 GWh rocznie.

Ponadto w ciągu ostatniego roku wzrosła świadomość konieczności recyklingu zużytych baterii w celu zapobieżenia przyszłemu kryzysowi energetycznemu. Unijny Zielony Ład, ustawa o gospodarce obiegowej i dyrektywa w sprawie baterii również zwiększają potrzebę szybkiego rozwoju możliwości recyklingu. Badanie przeprowadzone przez Greenpeace pod koniec 2020 roku wykazało, że w latach 2021-2030 prawie 13 milionów ton baterii do pojazdów elektrycznych zakończy swój żywot. W tym czasie produkcja akumulatorów pochłonie 30% znanych światowych zasobów kobaltu, a zużycie litu również gwałtownie wzrośnie.

Chociaż większość dużych zakładów produkujących akumulatory o wydajności przekraczającej 1 GWh rocznie (gigafabryki) znajduje się obecnie w Azji, Europa szybko nadrabia zaległości i przewiduje się, że do 2030 roku osiągnie poziom 600 GWh. Obawy o zakłócenia w łańcuchu dostaw i zrównoważony rozwój skłaniają również europejskich producentów samochodów do budowy zakładów produkcji i recyklingu akumulatorów bliżej domu. Na początku 2022 roku zapowiedziano otwarcie ponad 40 gigafaktur w całej Europie do 2030 roku, natomiast zaplanowano budowę ponad 50 zakładów recyklingu, również w całej Europie.

Dokument BREF (Best Available Technology (BAT) REFerence) nie istnieje dla recyklingu baterii. Dlatego też dokument BREF dotyczący przetwarzania odpadów (kategoria 16 - Odpady nieokreślone gdzie indziej) można uznać za właściwe źródło dla Najlepszych Dostępnych Technologii - Powiązanych Poziomów Emisji (BAT-AEL) dla kontroli emisji [5,6]. Oprócz ogólnych konkluzji dotyczących minimalizacji emisji (BAT 1-25), można również rozważyć BAT dla różnych kategorii przetwarzania odpadów, takich jak BAT dla:

• Obróbka mechaniczna w rozdrabniaczach odpadów metalowych (BAT 26-28)
• Przetwarzanie ZSEE zawierającego VFC i/lub VHC (BAT 29-30)
• Fizykochemiczna obróbka odpadów stałych lub pastowatych (BAT 40-41)
• Termiczne przetwarzanie zużytego węgla aktywnego, zużytych katalizatorów i wydobytej zanieczyszczonej gleby (BAT 48-49).

Stężenia BAT-AEL to wartości, które są zwykle przejmowane przez ustawodawców krajowych i uwzględniane w wymaganiach emisyjnych przy wydawaniu pozwolenia na eksploatację. Tabela 1 ilustruje, że adsorpcja zanieczyszczeń na granulowanym węglu aktywnym jest uważana za jedną z najlepszych dostępnych technologii. Można również zauważyć, że poziomy emisji wyżej wymienionych składników baterii litowych są bardzo niskie. W większości schematów procesów, aby osiągnąć tak niskie poziomy, stosuje się kombinację technologii, takich jak mokra płuczka alkaliczna, a następnie adsorpcja na węglu aktywnym.

Zanieczyszczenie ścieków może wystąpić podczas mycia i płukania elementów. Zanieczyszczenia mogą również pochodzić ze spływu wody deszczowej. Ze względu na wysokoenergetyczny charakter baterii istnieje możliwość zapalenia się, dlatego w zakładach recyklingu mogą znajdować się odpływy wody chłodzącej lub gaśniczej.

Ścieki będą zawierać mieszaninę składników elektrolitów, powłok i środków czyszczących, dlatego zanieczyszczenie mierzy się ogólnym poziomem chemicznego zapotrzebowania tlenu (ChZT).

Produkcja i recykling akumulatorów to szybko zmieniające się i rozwijające sektory. Technologia jest stale ulepszana, co umożliwia zarówno elektryfikację flot transportowych, jak i odzyskiwanie coraz większej ilości cennych składników ze zużytych baterii. Wiedza na temat śladu węglowego produktów i działań oraz zgodność z tzw. kategoriami wydajności jest wyraźnie nakazana we wniosku dotyczącym zmiany dyrektywy UE w sprawie baterii.

W DESOTEC wspieramy ten sektor i dostarczamy już filtry do dwóch europejskich zakładów produkcji i recyklingu baterii. Nasze filtry są idealne dla zakładów, które znajdują się pod presją jak najszybszego, bezproblemowego i bezpiecznego uruchomienia. Ponadto oferujemy węgle aktywne o niskim śladzie węglowym, a dzięki reaktywacji zużytych węgli aktywnych uzyskujemy wyraźne i możliwe do raportowania informacje na temat śladu węglowego w procesie oczyszczania emisji i oczyszczania produktów.

Nasze filtry są mobilne, więc można je bardzo szybko zainstalować. Wiele alternatywnych technologii, takich jak regeneracyjne dopalacze termiczne (RTO), wymaga wielomiesięcznego planowania i prac inżynieryjnych oraz może być narażonych na opóźnienia w łańcuchu dostaw. Dla porównania, czas realizacji zamówienia na nasze filtry wynosi zazwyczaj kilka tygodni, a w pilnych przypadkach może być krótszy. Zróżnicowane rozmiary naszych filtrów pozwalają na idealne wykorzystanie przestrzeni w zakładzie klienta. Ponadto niestabilne ceny gazu ziemnego mogą stanowić zagrożenie dla kosztów operacyjnych systemów oczyszczania metodą termicznego utleniania.

Nasze filtry zaczynają działać od razu. Węgiel aktywny jest technologią prostą: w przypadku obecności zanieczyszczeń, filtry je adsorbują. W przeciwieństwie do niektórych alternatywnych technologii nie wymaga stałego przepływu, aby działać wydajnie, dlatego jest idealnym rozwiązaniem dla nowych fabryk, w których produkcja może się zatrzymywać i rozpoczynać. Gdy fabryka działa już sprawnie, filtry można w razie potrzeby zoptymalizować.

DESOTEC zajmuje się wszystkimi odpadami, dzięki czemu firmy mogą skupić się na produkcji. Wymiana filtrów jest prosta i może być przeprowadzona bez przestojów w produkcji. Nasi technicy transportują zużyty węgiel z zakładu klienta w zamkniętej jednostce filtracyjnej, co zapewnia bezpieczny i bezproblemowy proces. Jest on ponownie aktywowany w naszych zakładach w Belgii, co zamyka obieg i zwiększa zrównoważony rozwój. DESOTEC posiada wiedzę na temat śladu węglowego wszystkich produktów. Dzięki temu, stosując nasze filtry mobilne, można być przygotowanym na spełnienie wymogów UE na rok 2024 w zakresie raportowania śladu węglowego.