ومع تزايد ازدهار السيارات الكهربائية، يرتفع الطلب على تصنيع البطاريات المستدامة. إن مجرد مبادلة الوقود الأحفوري بمورد طبيعي آخر محدود لا يشكل استراتيجية قابلة للتطبيق على المدى الطويل. ولحسن الحظ، تشير الأبحاث الناشئة إلى أن استخدام مكونات بطاريات السيارات الكهربائية المعاد تدويرها يوفر حلاً جوهريًا لهذا التحدي.
أظهرت دراسة أجرتها إمبريال كوليدج لندن وبرعاية شركة التكنولوجيا النظيفة ألتيليوم أن المدخلات المعاد تدويرها يمكن أن تتفوق على الخامات المستخرجة حديثًا في مقاييس الأداء المهمة. يمهد هذا الاختراق الطريق للسيارات الكهربائية ذات الأسعار المعقولة، والتي يتم شحنها بسرعة أكبر، وتوفر عمرًا أطول.
ركز التحقيق على المواد النشطة الكاثودية المعاد تدويرها (CAM) التي تم إنشاؤها في مصنع ACT1 التابع لشركة Altilium في ديفون. قام الباحثون بمقارنة هذه الكاميرات المستصلحة مع المواد التجارية القياسية المستمدة من التعدين التقليدي. وأظهرت النتائج أن المتغيرات المعاد تدويرها قدمت فوائد ملحوظة، على وجه التحديد تمكين عمر أطول للبطارية وسرعات شحن أسرع.
الميزة الأساسية لاستخدام المدخلات المعاد تدويرها هي توحيدها. على عكس الخامات المستخرجة، والتي تظهر جودة متغيرة وتتطلب تكريرًا كبيرًا، فإن المواد المعاد تدويرها تنشأ من البطاريات المصنعة المنظمة. يضمن هذا الأصل عددًا أقل من الملوثات وتركيبًا معدنيًا أكثر ثباتًا. وبالتالي، فإن البطاريات الناتجة تكون أكثر قوة، وقادرة على تحمل العديد من دورات الشحن والتفريغ مع الحد الأدنى من فقدان الأداء.
وتعلم الباحثون أن بإمكانهم تعديل CAM المعاد تدويره لإنشاء نتائج مخصصة، بما في ذلك تركيبات البطاريات الغنية بالنيكل والخالية من الكوبالت، والتي تساعد على تطوير بطاريات مصممة خصيصًا لمتطلبات أداء محددة. وأظهرت عينات CAM المعاد تدويرها أيضًا قوة كيميائية وفيزيائية مثيرة للإعجاب أثناء الاختبار، مما يشير إلى قدرتها على توفير أداء مستدام وعالي المستوى للبطارية بمرور الوقت.
ويشير ألتيليوم إلى أن إعادة التدوير تقلل من العمليات المكلفة والمستهلكة للطاقة والمرتبطة بالتعدين والنقل والتكرير للخامات الخام. كما أنه يخفف من المخاطر المرتبطة بجودة الخام المتغيرة وانقطاع العرض المحتمل. يؤدي انخفاض استهلاك الطاقة في عملية إعادة التدوير إلى تقليص البصمة الكربونية لإنتاج السيارات الكهربائية. صرح الدكتور كريستيان مارستون، المؤسس المشارك والمدير التنفيذي للعمليات في Altilium، أن "CAM المعاد تدويره لا يتوافق فقط مع أهداف الاستدامة العالمية ولكنه يوفر أيضًا أداءً تقنيًا محسنًا بتكلفة أقل، مما يجعله يغير قواعد اللعبة في صناعة السيارات الكهربائية."
تضمن البحث إجراء اختبارات كهروكيميائية لكل من الخلايا المعدنية وخلايا الأكياس المصنوعة من CAM المعاد تدويرها. قارن الباحثون النتائج مع CAM المتوفرة تجاريًا والمستخدمة في بطاريات NMC 811 عالية النيكل، وهو نوع شائع موجود في العديد من السيارات الكهربائية. تخضع هذه التقنية حاليًا للتحقق من صحتها في مركز تصنيع البطاريات في المملكة المتحدة (UKBIC)، حيث يتم إنتاج خلايا البطارية باستخدام CAM المعاد تدويرها لمزيد من الاختبار والتحسين.
تعد عملية التحقق من الصحة أمرًا بالغ الأهمية لضمان جدوى التكنولوجيا للنشر على نطاق واسع في سوق السيارات الكهربائية. حصلت شركة Altilium مؤخرًا على استثمار بقيمة 5 ملايين دولار من مجموعة التجارة والاستثمار اليابانية Marubeni، لمصنع إعادة تدوير البطاريات في Teesside. سيقوم هذا المصنع بمعالجة النفايات الناتجة عن 150 ألف سيارة كهربائية سنويًا بمجرد تشغيله.
