Startup teknologi berlomba untuk membuat daur ulang baterai kendaraan listrik berkelanjutan

Buka Intisari Editor secara gratis

Rula Khalaf, editor Financial Times, memilih cerita favoritnya dalam buletin mingguan ini.

Startup teknologi berlomba untuk membuat daur ulang baterai kendaraan listrik lebih bersih dan ekonomis, seiring investor menggelontorkan miliaran dolar ke fasilitas daur ulang secara global untuk mempersiapkan lonjakan kemasan sekali pakai dan peraturan yang mewajibkan kandungan daur ulang minimum dalam baterai kendaraan listrik baru.

Ketika generasi pertama kendaraan listrik mendekati akhir masa pakainya yang kira-kira 10 tahun, metode daur ulang tradisional untuk baterai lithium-ion yang menggerakkan kendaraan listrik menghabiskan banyak energi dan melibatkan pembakaran baterai bekas pada suhu lebih dari 1.400 derajat Celsius.

Sekelompok perusahaan rintisan, termasuk GRST yang berbasis di Hong Kong dan OnTo Technology yang berbasis di Oregon, serta perusahaan-perusahaan besar seperti raksasa bahan kimia Jerman BASF, sedang mengerjakan teknologi berbasis air yang dipandang sebagai alternatif yang ramah lingkungan dan layak secara komersial.

“Baterai litium-ion tidak dikembangkan untuk didaur ulang. Pengemasan pada mobil listrik adalah sebuah mimpi buruk. Baterai ini tidak terstandarisasi dan memiliki busa serta lem, sehingga membutuhkan banyak tenaga kerja manual untuk membuatnya. memisahkan.”

Bahan pengikat berbahan dasar air adalah “masa depan,” katanya, seraya menambahkan bahwa bahan tersebut “kurang agresif terhadap lingkungan” dibandingkan bahan kimia dan memerlukan “metode pemulihan mineral yang tidak terlalu agresif.”

Investasi global pada startup yang berhubungan dengan baterai tahun ini – yang mencapai $9,2 miliar pada bulan September lalu, menurut data Crunchbase – diperkirakan akan melebihi dua tahun sebelumnya, menentang penurunan yang lebih luas dalam investasi teknologi. Startup terkait baterai secara kolektif mengumpulkan $7,8 miliar pada tahun 2022, turun dari $12 miliar pada tahun 2021.

Kebanyakan baterai litium-ion menggunakan bahan kimia beracun untuk mengikat logam pada elektrodanya. Metode daur ulang yang umum dilakukan adalah dengan melebur baterai bekas atau melarutkannya dalam bahan kimia keras untuk menghilangkan bahan pengikat dan memulihkan logam seperti kobalt, nikel, dan tembaga sebagai paduan logam.

Di bawah proses yang dikembangkan oleh perusahaan Hong Kong GRST, yang didukung oleh pendiri pembuat chip Taiwan Realtek Semiconductor dan raksasa pakaian Hong Kong TAL Apparel, baterai bekas dapat dilarutkan dalam air untuk menghasilkan apa yang disebut massa hitam dari logam mulia yang menyusunnya. katoda dan anoda.

GRST, pemenang Earthshot Prize tahun ini atas inovasi untuk mengatasi tantangan iklim, berharap dapat mengumpulkan $50 juta dalam dua tahun ke depan untuk meningkatkan produksi di pabrik baterai miliknya di provinsi Zhejiang. Dalam jangka panjang, GRST berharap dapat menyewakan teknologi pengikatan dan daur ulang berbasis air kepada produsen baterai lain.

Upaya sebelumnya untuk memasarkan bahan pengikat berbahan dasar air telah gagal karena kinerja baterai yang buruk. “Dulu, pelarut berbahan dasar air tidak stabil dibandingkan pelarut kimia,” kata Justin Hong, salah satu pendiri GRST.

Penelitian telah menunjukkan bahwa bahan pengikat berbahan dasar air dapat menyebabkan korosi, namun Hong mengatakan GRST dapat mengatasi masalah ini. Baterainya berkinerja baik dalam hal kepadatan energi, keamanan, dan daya tahan dibandingkan dengan baterai berbahan kimia, menurut pengujian pelanggannya sendiri.

OnTo Technology, sebuah startup daur ulang di Oregon, telah memulai pengujian komersial bahan pengikat berbahan dasar air yang dikembangkan oleh para ilmuwan di Lawrence Berkeley National Laboratory. BASF berinvestasi dalam produksi bahan pengikat berbahan dasar air di dua pabriknya di Tiongkok tahun ini.

Para ahli mengatakan rendahnya tingkat daur ulang – kurang dari 5 persen baterai lithium-ion bekas didaur ulang di Amerika Serikat – adalah akibat dari kurangnya investasi dan peraturan. Sebagian besar baterai lithium-ion dikirim ke fasilitas pengelolaan limbah atau tempat pembuangan sampah, di mana bahan kimia beracun dalam bahan pengikatnya dapat menyebabkan kebakaran atau kebocoran ke sistem air.

“Daur ulang belum menjadi prioritas utama industri ini. Teknologi yang ada saat ini untuk mendaur ulang baterai lithium-ion tidak berfungsi dalam skala besar,” kata Sarah Montgomery, salah satu pendiri dan CEO Infyos, sebuah perusahaan teknologi rantai pasokan baterai.

Namun kondisi tersebut mulai membaik, katanya, seraya merujuk pada perubahan peraturan yang dipimpin oleh Uni Eropa untuk meningkatkan tingkat daur ulang baterai dan menjadikan prosesnya lebih berkelanjutan.

Pada bulan Juli, Dewan Eropa mengadopsi “paspor baterai,” yang akan memberlakukan jumlah minimum wajib bahan daur ulang untuk kendaraan listrik dan baterai industri pada tahun 2031.

Perubahan tersebut seiring dengan meningkatnya permintaan baterai seiring dengan meningkatnya penggunaan mobil listrik. Analis McKinsey memperkirakan bahwa nilai seluruh rantai pasokan baterai lithium-ion akan meningkat setiap tahunnya sebesar 30 persen mulai tahun 2022 hingga mencapai lebih dari $400 miliar pada akhir dekade ini.

Para analis mengatakan perusahaan seperti GRST dapat mengambil manfaat dari kekhawatiran negara-negara Barat mengenai dominasi Tiongkok dalam rantai pasokan kendaraan listrik. Lebih dari tiga perempat baterai lithium-ion di dunia berasal dari Tiongkok, terutama diproduksi oleh CATL dan BYD.

“Eropa khususnya sangat bergantung pada Tiongkok. Ada dorongan kuat untuk menjadi lebih mandiri dengan membangun rantai pasokan melingkar, beralih dari mengandalkan bahan mentah yang diekstraksi dari tanah menjadi menggunakan kembali baterai bekas,” kata Montgomery. gelombang “Regulasi akan datang yang akan merangsang berkembangnya industri daur ulang.”