Вторник, Февраль 27, 2024
Начнут ли в России получать вторичный литий?

09.01.2024

Ноу-хау

Начнут ли в России получать вторичный литий?

Литий-ионные батареи: источник опасности или ценного сырья?

В России ещё в 2021 году правительством была утверждена концепция развития электротранспорта. В соответствии с этим документом мы вправе ожидать значительного увеличения количества электромобилей на наших дорогах. Однако это означает и последующие проблемы с их утилизацией, причем утилизировать придется и источники тока, в качестве которых используются литий-ионные батареи. А кто и как будет этим заниматься в России?

Концепция требует к 2030 году довести «производство электротранспортных средств в количестве не менее 10 процентов общего объёма производимых в России транспортных средств». То есть это десятки и сотни тысяч электромобилей. Батареи для таких авто бывают разные, но обычно производитель даёт гарантию на них на 5–8–10 лет. Значит, примерно к 2035 году проблема, куда их девать, станет достаточно острой.

По Москве и другим городам уже сейчас бегают электробусы и море разных скутеров... Как же в концепции развития электротранспорта предлагается решать проблему рециклинга? А никак! Мы в документе ничего про это не нашли. Видимо, об этом забыли.

фото РИА Новости

Электробусы в Москве давно уже стали привычным явлением.

фото РИА Новости

Выброшенные на свалку литий-ионные батареи загрязняют окружающую среду. Кроме этого, они сильно пожароопасны, а некоторые и взрывоопасны. Литиевые источники тока с жидким катодом, литий-тионилхлоридные системы (которые очень популярны у военных) способны, по мнению специалистов, дать разброс осколков в 250 метров, то есть рвануть, как хорошая наступательная граната или мина. Кроме этого, банально выбрасывать аккумуляторы, в которых много ценных металлов, является экономическим расточительством.

Между тем, на Западе, где электромобилей уже миллионы, на этот счёт крупные компании уже задумались, хоть и с опозданием. В западных СМИ отмечается, что к 2025-му году поставки отработанных аккумуляторных батарей увеличатся до 700 000 метрических тонн в год. При этом общемировыми усилиями удалось достичь порядка 400 000 тонн переработки в год.

Так, крупный металлотрейдер Glencore объявил, что намерен построить совместно с канадской Li-Cycle Holding крупнейший в Европе завод по переработке аккумуляторов и батарей. Компании подписали соглашение о рассмотрении возможности создания на базе главного перерабатывающего завода Glencore в Порто-Весме (Сардиния, Италия) полноценного хаба, который обеспечит полный цикл переработки аккумуляторных батарей для извлечения таких металлов, как литий, никель и кобальт. 

В случае одобрения плана совместный завод двух компаний может быть построен уже в 2025 году, а введён в эксплуатацию в 2026-2027 годах. Предполагается, что обновлённый завод сможет перерабатывать 50−70 тыс. лома в год, что сделает его крупнейшим по этому показателю в Европе.


фото из открытых источников

На западе давно уже задумались о рециклинге батарей. Но и Россия не хочет отставать.

фото из открытых источников

А что в этом смысле происходит в России? У нас за дело взялся «Росатом». 

«В настоящее время холдинг «Титан-2» (строительство объектов атомной энергетики, химической, нефтехимической промышленности и т.д.) занимается по заказу «Росатома» проектированием завода в Дзержинске (Нижегородская область) по утилизации и рециклингу источников тока, содержащих литий и другие ценные металлы, мощностью более 25 тысяч тонн в год», — рассказал «Про Металлу» профессор, заведующий кафедрой цветных металлов и золота НИТУ МИСИС, Директор Центра инжиниринговых технологий Вадим Тарасов.

По его словам, первоначально в Дзержинске планировалось получать семь элементов, сейчас, насколько ему известно, программа несколько сократилась (в том числе не планируют извлекать вторичные железо и никель). 

«Проблема заключается в том, что сейчас в России в обороте находятся электролитические источники тока 56 типоразмеров и электрохимических систем, и сложно создать универсальное оборудование, которое могло бы работать с каждой из них», — отметил Вадим Тарасов.

Что же касается сроков, тут учёный разводит руками. Точных сведений у него нет. Как нет их пока, возможно, и у самого «Росатома».


фото автора

Профессор, заведующий кафедрой цветных металлов и золота НИТУ МИСИС, Директор Центра инжиниринговых технологий Вадим Тарасов.

фото автора

Отдельный интересный вопрос, рентабельно ли будет извлекать из литиевых аккумуляторов тот же литий и другие элементы? И он остаётся открытым. Вадим Тарасов предлагает весь аккумуляторный зоопарк из 56 типоразмеров свести в три большие группы.

Первая — это литий-железофосфатные. Те самые, на которых у нас в стране «бегают» электробусы и скутеры. По его словам, эта система слабо эффективна с точки зрения энергетики, собственно лития в ней мало (а фосфат железа стоит копейки) и перерабатывать её в принципе нерентабельно. Если государство считает, что из соображений беспокойства об экологии её перерабатывать всё-таки надо, то ему придётся вводить для переработчиков специальные дотации. 

Вторая группа — с «чёрной массой» внутри (литий-никель-кобальт-марганец). Их переработка уже экономически интереснее. 

И, наконец, «суперисточники» тока («все мы хотим иметь ДнепроГЭС в спичечном коробке и стремимся к этому», — замечает Вадим Петрович). Там лития много, но они и самые опасные с точки зрения возможного взрыва.


фото из открытых источников

Переработка аккумуляторов может стать прибыльным бизнесом.

фото из открытых источников

Интересно в этой связи припомнить слова предпринимателя из Швейцарии Виктора Хеффеле, который в прошлом году выступал на конференции по рециклингу, которая была организована Ассоциаций «РУСЛОМ.КОМ». Он как раз делился там практическим опытом переработки источников тока. 

По словам Хеффеле, для этого (с учётом опасности данного вида отходов) нужен весьма квалифицированный персонал, не просто набранные с улицы люди. Сама доля ручного труда в процессе утилизации очень высока: для разных источников тока она составляет от часа до десяти часов! Сначала батарею нужно разрядить полностью, «в ноль». А затем наступает наиболее ответственный момент — вскрытие батареи. Виктор Хеффеле сказал, что тут «лучше работать одной рукой» — настолько это небезопасно.

Кстати, специалисты МИСИС говорят о том, что им удалось разработать безопасный метод вскрытия отработанных батарей с использованием вакуумно-криогенной установки, это запатентованное ими ноу-хау. Будем надеяться, этот метод поможет заводу «Росатома», когда он всё же появится на Нижегородчине.

Коль скоро речь зашла об утилизации электромобилей, стоит напомнить, что только литием и аккумуляторными тяговыми батареями этот вопрос не исчерпывается. Например, по мнению специалистов, электрокар может ехать лишь в том случае, если при его выпуске на 1 килограмм лития пришлось 7-8 килограммов редкозёмов (в первую очередь, в виде магнитов). 


фото из открытых источников

При работе с аккумуляторами необходимо проявлять максимальную осторожность.

фото из открытых источников

Редкие земли из отслужившего свой срок электротранспорта собирается извлекать тот же самый «Росатом» на Чепецком механическом заводе — эта корпорация теперь у нас и швец, и жнец, и на дуде игрец. Впрочем, с вторичными РЗМ все выглядит логично: ведь госкорпорация намерена эти магниты сама производить, развернув соответствующую производственную программу.

Резюмируя, можно сказать, что вторичная переработка источников тока в России будет. Когда — неизвестно. Есть ещё любопытный вопрос, не появится ли замена литий-ионным батареям к моменту, когда мы их научимся перерабатывать? 

Виктор Хеффеле из Швейцарии на это ответил так: «Сообщения о том, что в лабораториях такие альтернативные источники тока изготавливают и в лабораторных же условиях они работают, идут регулярно. Но в промышленном исполнении их нет, и я думаю, лет десять как минимум у нас, переработчиков, в запасе ещё есть».


Алексей Василивецкий


Больше оперативных новостей читайте в Telegram-канале @ПРОметалл.

Теги: аккумуляторы, литий, Россия, Меры господдержки, МИСИС, Росатом

Последние публикации

27.02.2024

Кыргызстан возвращается к добыче урана
Но стоит ли игра свеч?

26.02.2024

Запад продолжает санкционную свистопляску
Целятся по российской науке и изобретают санкции против обхода санкций

26.02.2024

«Северсталь» бросает вызов «Магнитке»
ХК «Норильск» выполнил задачу-минимум