Einfacher und billiger: Evonik entwickelt neues Lithium-Recycling für Auto-Akkus
Evonik hat ein verbessertes Verfahren zur Rückgewinnung von Lithium aus Elektroauto-Batterien vorgestellt. Der Chemiekonzern setzt statt auf teure und energieaufwendige Pyro- oder Hydrometallurgie auf Elektrochemie. Erste Tests machen die Essener euphorisch: Die neue Technik sei sehr effizient und liefere hochreines Lithiumhydroxid, genau so wie es die Zellfertiger brauchen. Die „magische“ Zutat besteht dabei aus Keramik. In drei bis fünf Jahren soll sie auf dem Markt für Wirbel sorgen.
Lithiumrecycling 2022: Teuer und aufwendig
Die Ausgangslage schreit nach neuen Wegen: Heutzutage gewinnt man durch Schmelze (Pyrometallurgisch) oder Laugung (Hydrometallurgisch) die Metalle zurück. Dabei wird die „Schwarzmasse“, also der Rest der Zellen minus ihrer Plastikteile, zu Pulver zermahlen. Anschließend verschmilzt man es bei 800 bis 1.300 Grad und gewinnt die Metalle über Legierungsverfahren zurück. Sie müssen anschließend veredelt werden, um reine Rohstoffe zu erhalten.
Beim Laugen hingegen schreddern die Chemiker die Schwarzmasse im gefrorenen Zustand und setzen später die wässrige Lösung einer Reihe von komplexen Reagenzien aus. Zusätzlich kommen viele Filtertechniken zum Einsatz. Am Ende stehen allerdings reinere Rohstoffe als beim Schmelzverfahren. Oft setzt man eine Mischung beider Techniken ein.
Keramikmembran ermöglicht 100 Prozent reines Lithium
Das Spezial-Chemieunternehmen geht bei dem neuen Verfahren zunächst den hydrometallurgischen Weg. Doch statt die Recyclingflüssigkeit mit einer Reihe von (ätzenden) Chemikalien zu behandeln, setzt es auf Elektrochemie. Die Keramikmembran gibt den Weg nur für positiv geladene Lithiumkathoden frei. Eine negativ geladene Kathode sorgt auf der anderen Seite für Anziehung. Das Ergebnis: Die Lithiumionen bilden dort mit dem Hydroxid fast 100 Prozent reines Lithiumhydroxid – so wie es die Batteriehersteller brauchen.
Lithium-Recycling muss besser werden
Die Expertin für Lithium-Recycling bei Evonik, Elisabeth Gorman, begründet die Relevanz neuer Verfahren mit drei Faktoren: Zum einen werde die Menge an Alt-Batterien in ein paar Jahren sprunghaft steigen. Zum anderen entstehen aktuell viele Fabriken, die Antriebsbatterien herstellen. Dabei falle tonnenweise lithiumhaltiger Produktionsausschuss an. Northvolt plant daher etwa, der neuen Zellfabrik in Schleswig-Holstein direkt eine Recylinganlage zur Seite zu stellen.
Zudem macht die EU Vorschriften: In vier Jahren müssen 35 Prozent des Lithiums in Altbatterien zurückgewonnen werden. Ab 2030 soll die Quote auf 70 Prozent steigen. Bisher liegt sie bei unter fünf Prozent.
