Gespecialiseerde recyclagestromen voor batterijen
Niet alle batterijen worden samen in één groot proces gerecycleerd. In plaats daarvan worden ze gescheiden op basis van hun chemische samenstelling en doorlopen ze gespecialiseerde recyclagestromen om specifieke metalen, verbindingen en andere belangrijke materialen uit verschillende batterijtypes terug te winnen.
Voor elke batterijchemie bestaan er wereldwijd verschillende recyclagemethoden. Om een duidelijk beeld te schetsen van deze gediversifieerde sector stelden we een algemeen (en vereenvoudigd) overzicht op dat de meeste gangbare recyclagestappen omvat. Afhankelijk van de batterijchemie kunnen sommige stappen worden overgeslagen, toegevoegd of herhaald, maar de basisprocessen blijven grotendeels hetzelfde.
Stap 0: Sorteren en voorbereiden
Na het inzamelen en sorteren wordt elke stroom naar een specifieke recyclagepartner gestuurd, die gespecialiseerd is in het recycleren van een of meerdere soorten batterijen. Sommige recyclers hebben een voorbereidingsfase om de binnenkomende batterijen te controleren op afval of onzuiverheden in de stroom. Dit kan ook het wassen of een bepaalde voorbehandeling van de batterijen omvatten.
Input: Batterijen uit de sorteervoorziening
Output:
Sommige gebruikte batterijen bevatten nog veel elektrische lading, wat gevaarlijk kan zijn tijdens latere stappen van het recyclageproces. Daarom worden de meeste batterijen eerst volledig ontladen, waarbij de elektriciteit wordt omgezet in warmte, zodat een veilige werkomgeving wordt gegarandeerd voor de rest van het proces.
Voor kleine draagbare batterijen gebeurt dit meestal door ze onder te dompelen in een pekelbad (een zoutwateroplossing) op kamertemperatuur. Er bestaan ook andere methoden, zoals onderdompeling in vloeibare stikstof of ontlading via pyrolyse.
Sommige recyclagebedrijven ontladen batterijen via een elektrische belasting, waardoor ze de resterende energie kunnen terugwinnen. Dit is echter alleen economisch zinvol voor grotere batterijen, zoals die in elektrische voertuigen. Het terugwinnen van elektriciteit uit gebruikte cellen blijft voorlopig vooral academisch van aard.
Input: Gesorteerde batterijen
Output:
Afhankelijk van de machines die gebruikt worden tijdens het vergruizen, kan het nodig zijn om zowel de aanvoersnelheid van de batterijen als hun positie bij binnenkomst te kunnen beheren.
Dit gebeurt doorgaans met een stapsgewijs invoersysteem of een trilsysteem, dat de batterijen langzaam ordent en met een gecontroleerde snelheid naar de volgende stap brengt: de vergruizing.
Stap 1: Comminutie
Comminutie is het "verkleinen" van materiaal, vooral mineralen of metalen, tot kleine deeltjes of fragmenten. Bij grotere batterijen wordt dit proces vaak voorafgegaan door demontage tot op het niveau van modules of cellen, waardoor de afzonderlijke componenten veiliger en efficiënter kunnen worden gehanteerd.
Het resultaat wordt vaak aangeduid als zwarte massa, waarin de interne elektrochemische componenten van de batterij zitten.
Op dit moment is het polymeer of metaal dat de buitenste schil van de batterij vormt, verwijderd door comminutie en verschillende scheidingsstappen. Wat overblijft zijn de interne elektrochemische componenten, ofwel de zwarte massa. Deze componenten verschillen aanzienlijk per batterijtype, dus het recyclageproces wordt vanaf dit punt specifieker. Hoe dan ook is (een vorm van) metallurgie bijna altijd de volgende stap in het proces.
Stap 3: Metallurgische destillatie
Metallurgie is een tak van de wetenschap en technologie die zich bezighoudt met de eigenschappen van metalen en hun productie en zuivering. Dit wordt meestal bereikt door middel van pyrometallurgie, hydrometallurgie of een combinatie.
In processen van directe recyclage worden deze metallurgische stappen echter zoveel mogelijk geminimaliseerd, met als doel waardevolle materialen efficiënter te herwinnen, terwijl het energieverbruik en de milieu-impact worden beperkt.
Stap 4: Output
Zodra alle bruikbare materialen van elkaar zijn gescheiden, is het tijd voor de laatste stap in het recyclageproces: het afvoeren van de verwerkte stromen naar fabrieken, metaalbewerkingsbedrijven, externe zuiveringsfaciliteiten en voor algemeen hergebruik. Dit verschilt per materiaal in elke recyclagefaciliteit wereldwijd. Lokale organisaties kunnen behoefte hebben aan loodbaren of pellets, 99% zuivere metalen of legeringsmengsels die kunnen worden gebruikt voor verschillende bouwdoeleinden, enzovoort. Andere, minder bruikbare materialen worden gebruikt als brandstof voor smeltovens.
Vraag en aanbod, lokale reglementering en ethische/milieudoelstellingen bepalen de uiteindelijke output van elk recyclageproces.
Hieronder vind je een overzicht van de mogelijke elementen die per batterijtype in % gerecycleerd kunnen worden.
| 23,75% | IJzer | Recyclage |
| 5,01% | Non-ferrometalen (zink en koper) | Recyclage |
| 21,13% | Waelz-oxide in functie van zinkproductie | Recyclage |
| 4,02% | Koolstof (fungeert als reductor in het proces) | Overige materiaalrecuperatie |
| 11,67% | Slakken (afgevoerd) | Afval |
| 6,41% | Plastics (verbranding met energieterugwinning) | Energieterugwinning |
| 2,34% | Elektrolyt (verbranding met energieterugwinning) | Energieterugwinning |
| 25,67% | Recyclageslakken | Recyclage |
| Totaal = 100% | Totaal bruikbaar materiaal | 88% |
