Çinli pil üreticisi ve TOGG’un çözüm ortağı Farasis Energy, lityum iyon piller için sürdürülebilir bir doğrudan geri dönüşüm süreci geliştirdiğini ve doğruladığını iddia ediyor. Süreç esnasında katot malzemesinin kristal yapısı korunacak, bu da malzemenin maliyet ve enerji tasarrufu sağlayan bir yeniden kullanımını mümkün kılacaktır.
Şirkete göre, geri dönüştürülmüş katot malzemesinin kullanılmış hücrelerden veya üretim hurdalarından geri kazanılabileceğini ve yeni hücrelere entegre edilebileceğini kanıtlamak artık mümkün oldu. Somut olarak Farasis, yüzde 25’e kadar geri dönüştürülmüş katot malzemesi içeren hücrelerin, yalnızca yeni katot malzemesinden yapılmış hücrelere eşdeğer performans sağlayabildiğini kanıtladığını söylüyor.
Farasis, özellikle hücre üretiminden kaynaklanan hurdaların geri dönüştürülmesinde büyük bir potansiyel görüyor: Bu noktada, katot geri dönüşümünün verimliliği yüzde 99’un üzerine çıkarılabileceğini iddia ediyor. Katotta nikel, manganez veya kobalt gibi pahalı malzemeler kullanıldığından, hurda büyük çaba sarf etmeden geri dönüştürülebilirse, burada maliyet tasarrufu özellikle yüksek olacaktır.
Halihazırda geliştirilmekte olan ve bir kısmı kullanılmakta olan geri dönüşüm süreçlerinde pilin parçalanması önemli bir nokta. Bu çok aşamalı sürecin sonunda, tüm değerli pil malzemelerini içeren bir toz olan “kara kütle” elde edilir. Bunlar daha sonra kimyasal olarak ayrılır ve hidrometalurjik bir işlemde işlenir. Malzemeye göre ayrıştırılan bu tozlardan, yenilenen enerji girişi ile piller için yeni katotlar üretilebilir.
Farasis’e göre doğrudan geri dönüşüm süreci “yüksek kaliteli katot malzemesinin kristal yapısını korurken orijinal kimyasal ve fiziksel bileşiminde doğrudan ve tam olarak geri kazanılmasını” sağlıyor. Bunun anlamı şu: Katotlar için aktif malzeme bozulmadan geri kazanılır ve yeni lityum iyon hücrelerinin üretimi için doğrudan tekrar kullanılabilir. Bu da pil malzemelerini tamamen ayırmanın ve ardından yeniden birleştirmenin maliyetli ve enerji yoğun yolundan tasarruf sağlar.
Farasis’in bir avantaj olarak gördüğü bir nokta, pratikte süreç için olası bir eksi nokta haline gelebilir: Kimyasal bileşim aynı kalır. Dolayısıyla bu süreçte NMC811 malzemeli bir katot geri dönüştürülürse tekrar NMC811 katodu olacaktır. Öte yandan, katot temel bileşenlerine ayrılırsa, bunlar yeniden sentez sırasında tekniğin o zamanki mevcut durumuna göre yeniden birleştirilebilir.
Esneklik sınırlı olsa da, maliyetler ve enerji tasarrufları bu dezavantajdan daha ağır basabilir, böylece süreç hala etkili olabilir. Farasis, bu doğrudan geri dönüşümün önemli bir gelişme olduğuna inanıyor. Farasis’in CTO’su ve kurucu ortağı Keith Kepler, “Amacımız, pilin tasarımdan kullanım ömrü sonu yönetimine kadar kullanım ömrü boyunca kapalı döngü değer zincirini geliştirmektir” diyor. “Doğrudan geri dönüşüm sürecimizin onaylanmasıyla bu hedefe doğru önemli ilerleme kaydettik.”
Farasis’e göre geliştirme sırasında odaklanılan alanlardan biri geri dönüştürülmüş malzemenin performansıydı. Böyle bir katot malzemesinin piyasada başarılı olması için, ondan yapılan hücrelerin özellikleri ve performansı, yalnızca bakir malzemeden yapılmış hücrelerle karşılaştırılabilir olmalıdır. Bu artık yalnızca dahili testlerde kanıtlanmadı, aynı zamanda Farasis’e göre ABD Enerji Bakanlığı’nın bir laboratuvarı tarafından harici olarak doğrulandı.
