Japonya, kullanılmış EV bataryalarından lityumun %90’ına kadarını geri kazanmanın yolunu geliştirdi

 (tech.supercarblondie.com)
1 puan yazan GN⁺ 4 시간 전 | 1 yorum | WhatsApp'ta paylaş
  • Japonya’daki bir geri dönüşüm tesisi, kullanılmış EV bataryalarından yaklaşık %90 lityum geri kazanarak, geri kazanım oranı %50’nin altında kalan mevcut yöntemlere göre performansı büyük ölçüde artırdı
  • Mevcut sodyum hidroksit yerine geri kazanılmış lityum hidroksit kullanarak, black mass’i yeni bataryalarda yeniden kullanılabilecek yüksek saflıkta lityuma dönüştürüyor
  • Yüksek geri kazanım oranının yanı sıra, mevcut geri dönüşüm teknolojilerine kıyasla karbon emisyonlarını yaklaşık %40 azaltabiliyor
  • Batarya minerallerinin çoğunu ithal eden Japonya, yerli lityum geri dönüşümü sayesinde ithalat bağımlılığını azaltabilir ve tedarik zinciri istikrarını artırabilir
  • Resmî geri dönüşüm sistemine giren atık lityum iyon bataryaların oranı yalnızca %14 civarında olduğu için toplama altyapısının genişletilmesi gerekiyor; 2027’de üretim kapasitesini artırma ve 2035’te yılda on binlerce ton malzeme çıkarma planı bulunuyor

Geri kazanım oranını artıran geri dönüşüm süreci

  • Japonya’daki geri dönüşüm tesisi, atık bataryalardan yaklaşık %90 lityum çıkarmayı başardı
    • Mevcut süreçlerde lityum geri kazanım oranı çoğu zaman %50’nin altında kalıyor
    • Geri kazanılan lityum, yeni bataryalarda yeniden kullanılabilecek yüksek saflıkta bir malzeme olarak işleniyor
  • Sürecin kilit noktası, mevcut sodyum hidroksidin geri kazanılmış lityum hidroksit tozu ile değiştirilmesi
    • Bu kimyasal değişiklik sayesinde batarya atığı olan black mass, yüksek saflıkta lityuma dönüştürülüyor
    • Mevcut geri dönüşüm teknolojileriyle karşılaştırıldığında karbon emisyonları yaklaşık %40 azaltılabiliyor

Tedarik zinciri etkisi ve yaygınlaşma koşulları

  • Lityum, EV bataryalarının temel hammaddesi ve madenciliği yüksek maliyet, yoğun enerji tüketimi ve jeopolitik sorunlar içeriyor
  • Batarya minerallerinin çoğunu ithal eden Japonya, yerli geri dönüşümü büyüterek ithalat bağımlılığını azaltabilir ve tedarik zincirini istikrara kavuşturabilir
  • Bunun gerçek ölçekte yaygınlaşması için önce düşük atık batarya toplama oranının iyileştirilmesi gerekiyor
    • Şu anda Japonya’da resmî geri dönüşüm sistemine giren atık lityum iyon bataryalar yaklaşık %14 seviyesinde
    • Bunu destekleyecek toplama altyapısının büyük ölçüde genişletilmesi gerekiyor
  • 2027’ye kadar üretim kapasitesini artırma ve 2035’te her yıl on binlerce ton malzeme çıkarma planı bulunuyor
  • Büyük ölçekli uygulama başarılı olursa, EV bataryalarının üretim ve yeniden kullanım biçimiyle batarya atıklarının işlenme yöntemi birlikte değişebilir

İlgili okumalar

1 yorum

 
GN⁺ 4 시간 전
Hacker News yorumları

  • Makalede üniversite, araştırma kurumu, bilim insanı adı ya da destekleyici bağlantı hiç olmadığı için, gerçekten sağlam bir içerik aktardığına dair güven vermiyor.
    Ayrıntılar TechSpot makalesinde yer alıyor.

    • ABD’li Redwood Materials, halihazırda yılda yaklaşık 250 bin elektrikli araca denk bataryadan lityumun %95’ini geri kazandığını söylüyor.
      Elektrikli araç bataryaları çok büyük ve pahalı olduğundan çöplüğe gitme olasılığı düşük; Japonya’nın küçük lityum bataryaların kolayca atılmasını engelleyen politikalar uygulaması, gerçekçi atık azaltımına daha çok yardımcı olabilir.
    • Görünüşe göre yayımlanan sitenin niteliği gözden kaçırılmış.
    • Başlıktaki “en fazla” (up to) ifadesi, aşırı derecede çok şeyi saklıyor gibi.
    • Yapay zeka üretimi düşük kaliteli içerikler arttıktan sonra makaleleri hızlıca gözden geçirme becerisi özellikle çok işe yarar oldu.
    • TechSpot makalesi de hâlâ zayıf.
      Yüksek lityum yeniden kullanım oranına ulaşmak için gereken iki ayrı adım olan batarya geri dönüşümü ile lityum geri kazanımını karıştırıyor gibi.

  • Bataryalardan yüksek geri kazanım oranı elde edilmesi şaşırtıcı değil.
    Lityum zaten element hâlinde çıkarılmaz; süreçler düşük saflıktaki hammaddelerden lityum çıkarmak üzere tasarlanmıştır. Buna karşılık lityum bataryalar çok yüksek saflıkta hammaddedir.
    Asıl mesele geri dönüşüm süreç ağının ne zaman ekonomik hâle geleceği; kurşun-asit bataryalar da benzer bir süreçten geçti ve bugün fiilen %100 geri dönüştürülüyor.

    • İnert kayaçlar içindeki eser miktarda lityumu çıkarmak ile rafine edilmiş çeşitli metaller arasından lityum tuzlarını geri kazanmak arasında bir mertebeden daha büyük bir zorluk farkı olabilir.
      Kurşun-asit bataryalar, eldivenli ellerle pozitif ve negatif elektrotları ayırabilecek kadar sağlamdır; bu, pizzadan pepperoni ayıklamaya benzer. Lityum hücreler ise bolonya salamından belirli bir proteini çekip çıkarmaya, üstelik o maddenin havayla temas edince tutuşmasına daha yakındır.
    • ABD, kurşun işleme düzenlemelerini sıkılaştırırken kurşun-asit batarya geri dönüşümünü yurtdışına taşımış durumda.
      Otomotiv ve batarya sektörü, sağlık zararlarını düzenleme uygulaması ve denetimleri gevşek, işçilerin işe şiddetle ihtiyaç duyduğu ülkelere yıktı.
      New York Times’ın Meksika haberi ve Afrika’daki kurşun zehirlenmesi haberi bakmaya değer.
    • Element hâlinde çıkarılmayan maddeler arasında da geri dönüştürmeye değmeyecek pek çok şey var.
      Lityumun başlıca avantajı, standartlaştırılmış kimyasal bileşimle büyük ölçekte kullanılması.
    • Japonya gibi yüzölçümü küçük, lityum ve nadir toprak kaynakları sınırlı ülkelerin geri dönüşüme yatırım yapması için güçlü nedenleri var; benzer mantık Hollanda, İsviçre ve Almanya için de geçerli.
      Kıt nadir toprak elementlerini ve metalleri geri dönüştürerek tedarik bağımsızlığını korumak için maliyet biraz yüksek olsa da buna katlanılabilir; İsviçre ile Danimarka’nın toryum araştırması iş birliği de aynı bağlamda görülebilir.
    • Çözücü içindeki lityum hekzaflorofosfat elektroliti geri dönüştürürken lityumdan çok hekzaflorofosfat daha zorludur.
      Reaktivitesi ve higroskopikliği yüksektir; suyla temas ettiğinde toksik ve aşındırıcı hidrojen florür salar. Bu yüzden lityum arzı aşırı derecede kısıtlı değilse ekonomik olmayabilir.
      Yine de yakında büyük miktarda atık batarya ortaya çıkacağı için geri dönüştürmek gerekecek; ancak makalede gerekli ayrıntılar yok.

  • Makale, bu şirketin teknolojisinin mevcut yöntemlerden ne farkı olduğunu somut biçimde açıklamıyor; ABD, AB ve Çin’de birçok şirketin zaten batarya geri dönüştürdüğü gerçeğini de atlıyor.
    Rakipler de benzer ya da daha yüksek geri kazanım oranlarına ulaştığından %90 özel bir oran değil; doğal cevher yataklarına kıyasla çok daha yoğunlaşmış bataryalardan lityumun %10’unu kaçırmak büyük kayıp.
    Mevcut geri dönüşüm sektörünün önündeki başlıca engel teknoloji değil, geri dönüştürülecek atık batarya eksikliği.
    Son 10 yılda üretilen bataryaların çoğu hâlâ kullanımda ve bazıları enerji depolama sistemlerinde yaklaşık 10 yıl daha yeniden kullanılabilir; bu nedenle geri dönüşümün kârlı ve büyük ölçekli bir hammadde kaynağına dönüşmesi için muhtemelen bir nesil daha gerekecek.
    Üstelik kobalt, nikel, bakır, grafit gibi malzemelerin de birlikte geri kazanılması gerekiyor.

    • Bu yüzden tek kullanımlık lityum bataryalı cihazlara yönelik düzenleme gerekli.
      Çevreye atılan tek kullanımlık elektronik sigaralar gibi ürünlerde, kurşun-asit bataryalara benzer şekilde yeni ürün satın alırken eski bataryayı iade etme ya da depozito ödeme şartı getirilebilir.
      Sokakta atılmış elektronik sigaraları toplayıp iade ederek depozitodan kaçınmayı da teşvik edebilir.

  • Çığır açıcı bir sonuç da değil, haber değerinin ne olduğunu destekleyecek ayrıntılar da eksik; böyle bir makalenin Hacker News’in en üst sırasına neden çıktığını anlamıyorum.
    Daha anlamlı kaynak, LFP malzemelerinin döngüsel sistemini ölçeklenebilir ve maliyet etkin biçimde tamamlayarak yüksek lityum geri kazanım oranı ile çevresel sorumluluğun birlikte başarılabileceğini gösteren bu makale.

    • Sodyum hidroksit yerine kullanılan lityum hidroksitin renginin neden önemli olduğunu da anlayamıyorum.
      İkisi de beyaz.

  • Mercedes, 2024’te bataryanın tamamı için %96 geri dönüşüm oranı iddia eden bir tesis açtı; bu yüzden Japon teknolojisinin ne kadar büyük bir atılım olduğu kuşkulu.
    Mercedes-Benz’in Kuppenheim geri dönüşüm tesisi tanıtımında görülebilir.

  • Bu kaynağa göre, lityum geri kazanım oranında sektör standardı %90 ve geri kazanım ile çıkarım farklı kavramlar
    Karbonatlaştırma süreci kullanan bazı tesisler şimdiden %95’in üzerine çıkıyor

  • Japonya, 2010’dan itibaren Çin’in nadir toprak elementleri ihracat kısıtlamalarını ilk yaşayan ülkelerden biriydi
    Senkaku Adaları Çin balıkçı teknesi çarpışması olayı ve Çin’in tedarik zinciri hâkimiyetine Japonya’nın tepkileri incelendiğinde, bu şokun ardından çeşitli politikaların oluşturulduğu anlaşılıyor
    Toyota’nın Çin tedarik zincirine bağımlılığı düşük yakıt hücreli elektrikli araç (FCEV) geliştirmeye odaklanması da bunlardan biriydi; bunun sonucunda oluşan boşlukta Çinli ve Amerikalı şirketler bataryalı elektrikli araç pazar paylarını artırmış olabilir
    Ancak gelecekteki duruma bağlı olarak FCEV ve Japonya’nın tercihlerinin nihayetinde doğru olduğu da ortaya çıkabilir

    • Japonya ile dünyanın geri kalanında plug-in hibrit, hidrojen yakıt hücreli ve sıradan elektrikli araç pazarlarının bu kadar farklı gelişmiş olması şaşırtıcı
      California’daki hidrojen dolum istasyonları tuhaf geliyordu; ancak Japon hükümeti ve şirketlerinin kurduğu altyapı ve araç ekosistemini öğrenince, bu yalnızca Japonya’da var olan alternatif bir tarih gibi görünüyor
    • Hidrojenin sonunda nasıl kazanan olabileceğini kabullenmek zor
      Bugün hidrojen fiilen petrole ek süreç uygulanmış hâli ve verimli elektroliz için iridyum, platin gibi son derece nadir malzemeler ya da sürekli yüksek sıcaklık elektrolizi için özel seramikler gerekiyor
      Bu yapının petrolün ve bataryaların yerini alıp alamayacağı şüpheli
    • Japonya’nın her şeyini hidrojene yatırdığına dair yaygın kanının neden bu kadar uzun süre yaşadığını bilmiyorum
      Toyota’nın son 10–20 yılda sattığı binek FCEV sayısı en fazla yaklaşık 20 bin; bu, Prius’un bir çeyrekteki satışlarının dörtte birine bile ulaşmıyor
      En başından beri abartılı gelecekçilikten ibaretti ve bunu yayanlar gerçekliği pek bilmiyor gibi
    • FCEV, yakıt hücreli elektrikli araç (Fuel Cell Electric Vehicle) anlamına gelir
    • Japonya, yerel enerji kaynağı bulunmayan ve uluslararası enerji piyasasına tamamen bağımlı bir ada ülkesi olduğu için, büyük bir nükleer santral kazası yaşamış olmasına rağmen nükleer enerjiyi yeniden genişletmeyi seçmek zorunda kalmasının arka planı var
      Fosil yakıtlar bolsa ya da ucuz lityum bataryalar bulunabiliyorsa FCEV mantıklı değildir; ancak hidrojene kaynak darboğazı daha az olan bir enerji depolama aracı olarak bakıldığında bir ölçüde anlamlı hâle gelir

  • Elektrikli araç bataryalarını elektrik şebekesi depolama sistemi olarak yeniden kullanmak isteyen şirketler yeterli sayıda kullanılmış batarya bulamıyor
    Kapasite %80’in altına düşse bile depolama sistemlerinde yıllarca kullanılabiliyorlar; çünkü gerçek batarya ömrü sanılandan çok daha uzun

    • Ancak bataryaların ne kadar uzun ömürlü olduğu, sektörün eninde sonunda işlemesi gereken toplam geri dönüşüm miktarını azaltmaz

  • Bu haberin özgün NHK World haberiyle değiştirilip değiştirilemeyeceğini merak ediyorum

    • NHK World’de nisan ayındaki video dışında bir şey bulunamıyor; şu anda bağlantı verilen haber de nisanda yazılmış ve çok sansasyonel
      Eski bir haber olma ihtimali yüksek

  • Lityum, elektrikli araç bataryasının sahip olduğu değerin yalnızca bir parçası; nikel, kobalt ve grafit çok daha pahalı, bakır ve alüminyum da oldukça değerli
    Başlıca malzemelerin çoğu etkili biçimde geri kazanılamazsa buna yeterli geri dönüşüm demek zor
    Üstelik bu başarı özel de değil; Redwood Materials, lityum iyon bataryalardaki nikel, kobalt, bakır, alüminyum, lityum ve grafiti ortalama %95’in üzerinde geri kazanabildiğini belirtiyor
    Ayrıntılar Redwood Materials’ın geri dönüşüm rehberinde yer alıyor

    • Japonya çevresinden temin edebileceği kaynakları kullanmak zorunda olduğundan, mümkün olan tüm seçenekleri değerlendirmek için geri dönüşüm araştırmalarını sürdürmek adına nedeni var
    • Batarya tedarik zinciri, nikel ve kobaltın yol açtığı çeşitli sorunlar nedeniyle uzun süredir NMC kimyasal bileşiminden uzaklaşıyor
    • Nikel, kobalt, bakır ve alüminyum zaten neredeyse tamamen geri dönüştürülüyor; grafit konusunda emin değilim
      En zor olan lityum geri dönüşümü ve henüz tamamen çözülmüş değil; bu nedenle yakın gelecekte büyük miktarlarda atılacak lityum elektrolitlere odaklanmak mantıklı