Miljoenen batterijen van elektrische auto’s zullen de komende tien jaar afgedankt worden. Wat gebeurt daarmee?

Er wordt voorspeld dat er tegen 2030 145 miljoen elektrische auto’s zullen rondrijden. Maar hoewel elektrische voertuigen een belangrijke rol kunnen spelen bij het verminderen van de uitstoot, bevatten ze ook een potentiële milieutijdbom: hun batterijen. Die gaan immers niet eeuwig mee.

Waarom is dit belangrijk?

Nu de auto-industrie begint te transformeren, zeggen experts dat dit het moment is om te plannen wat er met batterijen aan het einde van hun leven gebeurt, om de afhankelijkheid van mijnbouw te verminderen en materialen in omloop te houden.

Volgens één schatting zullen naar verwachting tussen nu en 2030 meer dan 12 miljoen ton aan lithium-ionbatterijen in auto’s afgedankt worden. Tegelijkertijd zal 10,35 miljoen ton lithium, kobalt, nikkel en mangaan worden gewonnen voor nieuwe batterijen voor elektrische voertuigen.

Tegen 2030 zal het lithiumgebruik voor de wereldwijde batterijproductie 29,7 keer hoger zijn dan in 2018. Van 2021 tot 2030 zal de batterijproductie 30 procent van ’s werelds bewezen kobaltreserves verbruiken. De batterijen hebben niet alleen grote hoeveelheden grondstoffen nodig, waaronder lithium, nikkel en kobalt – de winning ervan heeft gevolgen voor het klimaat, het milieu en de mensenrechten. En ze dreigen ook een enorme berg elektronisch afval achter te laten.

Honderden miljoenen euro’s stromen naar recyclingstartups en onderzoekscentra om erachter te komen hoe lege batterijen uit elkaar kunnen worden gehaald en waardevolle metalen efficiënter kunnen worde gerecycleerd. Maar als we meer willen doen met de materialen die we hebben, moet recycling niet de prioritair zijn, zeggen steeds meer experts. Het beste wat je nu kan doen, is dingen langer in gebruik houden, geloven die.

Voor de recyclage: een tweede leven

Er is immers nog veel batterijcapaciteit over aan het einde van het eerste gebruik in elektrische voertuigen. De batterijen kunnen misschien niet langer voertuigen aandrijven, maar ze kunnen bijvoorbeeld wel een tweede leven gaan leiden door overtollige stroom op te slaan die wordt gegenereerd door zonne- of windmolenparken.

Verschillende bedrijven zijn bezig met proeven. Het energiebedrijf Enel Group gebruikt bijvoorbeeld al 90 batterijen die zijn afgedankt van Nissan Leaf-auto’s in een energieopslagfaciliteit in het Spaanse Melilla. In het VK werkte het energiebedrijf Powervault samen met Renault om energieopslagsystemen voor thuis uit te rusten met oude batterijen uit auto’s.

Het tot stand brengen van de stroom van lithium-ionbatterijen van een eerste leven in elektrische voertuigen naar een tweede leven in stationaire energieopslag zou nog een bonus hebben: het vervangen van giftige loodzuurbatterijen. Slechts ongeveer 60 procent van de loodzuurbatterijen wordt gebruikt in auto’s en nog eens 20 procent wordt gebruikt voor de opslag van overtollige zonne-energie, vooral in Afrikaanse landen.

Loodzuurbatterijen gaan doorgaans slechts ongeveer twee jaar mee in warmere klimaten, omdat warmte ervoor zorgt dat ze sneller worden afgebroken, wat betekent dat ze vaak moeten worden gerecycled. Er zijn echter maar weinig faciliteiten die dit veilig kunnen doen in Afrika. In plaats daarvan worden deze batterijen vaak opengebroken en omgesmolten in achtertuinen. Het proces stelt de recyclers en hun omgeving bloot aan lood, een krachtig neurotoxine waarvan geen veilig niveau bekend is en dat de hersenontwikkeling bij kinderen kan schaden.

Maar wat als de batterij echt op is?

Lithium-ionbatterijen die niet goed genoeg meer zijn voor auto’s kunnen dus een minder giftig en duurzamer alternatief bieden voor energieopslag. Maar als een batterij echt aan het einde van zijn gebruik is, is het tijd om ze te recyclen. Er zit een grote dynamiek achter de recycling van lithium-ionbatterijen. In zijn impactrapport kondigde Tesla aan dat het was begonnen met het bouwen van recyclingmogelijkheden in zijn Gigafactory in Nevada om afgedankte batterijen te verwerken.

Het nabijgelegen Redwood Materials, opgericht door Tesla’s voormalige technologiedirecteur JB Straubel, dat opereert vanuit Carson City, heeft in juli meer dan 700 miljoen dollar opgehaald en is van plan z’n activiteiten uit te breiden. De fabriek neemt lege batterijen aan, extraheert waardevolle materialen zoals koper en kobalt en stuurt de geraffineerde metalen terug naar de toeleveringsketen van batterijen.

Maar naarmate recycling meer mainstream wordt, blijven er grote technische uitdagingen bestaan. Zoals de complexe ontwerpen die recyclers moeten navigeren om bij de waardevolle componenten te komen. Lithium-ionbatterijen worden zelden ontworpen met het oog op recycleerbaarheid. De meeste componenten zijn bijvoorbeeld aan elkaar gelast, wat goed is voor de elektrische geleiding, maar slecht voor recycling.

Nieuwe wetgeving met nieuwe richtlijnen

We weten uit het verleden ook hoe moeilijk het kan zijn om goed functionerende recyclingindustrieën te creëren. Loodzuuraccu’s worden bijvoorbeeld in hoge mate gerecycleerd, deels vanwege wettelijke vereisten. Maar gebruikte batterijen komen vaak terecht bij recyclers in de achtertuin omdat ze er meer voor kunnen betalen dan formele recyclers, die hogere bedrijfskosten moeten dekken.

Lithium-ionbatterijen zijn misschien minder giftig, maar ze moeten nog steeds terechtkomen bij bedrijven die ze veilig kunnen recyclen. Wetgeving zou kunnen helpen. Hoewel de VS nog geen federaal beleid moet implementeren dat de recycling van lithium-ionbatterijen verplicht stelt, eisen de EU en China al dat batterijfabrikanten betalen voor het opzetten van inzamelings- en recyclingsystemen. Deze fondsen zouden kunnen helpen formele recyclers te subsidiëren om ze meer concurrerend te maken.

In december heeft de EU ook ingrijpende wijzigingen voorgesteld in haar batterijvoorschriften, waarvan de meeste gericht zijn op lithium-ionbatterijen. Die omvatten streefwaarden van 70 procent voor het inzamelen van batterijen, terugwinningspercentages van 95 procent voor kobalt, koper, lood en nikkel en 70 procent voor lithium. Er staan ook verplichte minimumniveaus in voor gerecycleerd materiaal in nieuwe batterijen tegen 2030.

Naar een batterijpaspoort

Gegevens kunnen ook helpen. De EU en de Global Battery Alliance (GBA), een publiek-private samenwerking, werken beide aan versies van een digitaal “paspoort” – een elektronisch document voor een autobatterij dat informatie zou bevatten over haar hele levenscyclus.

Zo’n paspoort zou de gezondheid en de resterende capaciteit van een batterij kunnen rapporteren, zodat voertuigfabrikanten deze kunnen doorverwijzen voor hergebruik of naar recyclingfaciliteiten. Gegevens over materialen kunnen recyclers helpen bij het navigeren door de talloze chemische eigenschappen van lithium-ionbatterijen. En zodra recycling meer wijdverbreid is, kan het paspoort ook de hoeveelheid gerecycled materiaal in nieuwe batterijen aangeven.

(evb)

Lees ook: Dossier elektrisch rijden: Hoeveel kost het eigenlijk om over te schakelen op een elektrische wagen?

Lees ook: De huidige markt voor elektrische voertuigen: trage groei in de VS, snellere groei in China en Europa

Meer
Lees meer...
Markten