İsviçreli araştırmacılar, elektrikli araç (EV) pillerinin sürdürülebilir ikinci ömrünü uzatan bir robotik sistem geliştirerek dairesel hareketliliğe doğru önemli bir adım attılar. ‘CircuBAT’ araştırma projesi kapsamında tamamlanan yenilikçi çözüm, otomotiv lityum iyon (Li-ion) pillerinin üretimi, kullanımı ve geri dönüşümü arasındaki döngüyü kapatmayı hedefliyor.
Bern Uygulamalı Bilimler Üniversitesi (BFH) liderliğindeki proje, bir pilin ömrünün her aşamasını optimize etmenin yeni yollarını araştırmak üzere yedi İsviçreli araştırma kurumu ve 24 şirketi bir araya getirdi.
Son dört yıldır bilim insanları, kullanılmış lityum iyon hücrelerini güvenli bir şekilde söküp ayırabilen ve geri dönüştürebilen robotik ve otomatik sistemler tasarladılar. Bu süreç geleneksel olarak emek yoğun ve tehlikeli olarak görülüyordu.
TEHLİKELİ SÖKÜM SÜRECİ
Bern Uygulamalı Bilimler Üniversitesi'nden (BFH) proje yöneticisi Dr. Andrea Vezzini, dünya çapında ilgi gören yenilikçi çözümler geliştirdiklerini belirtti.
Elektrikli araçlar, daha temiz ulaşıma geçişte kritik öneme sahip olsa da, pillerinin geri dönüştürülmesi oldukça zorlu bir süreç. 2019 yılında küresel elektrikli araç pil atığı yaklaşık 500.000 tondu ve bilim insanları, bu miktarın 2040 yılına kadar sekiz milyon tona çıkabileceğini tahmin ediyor.
SEKİZ MİLYON TON ATIK
İşte bu nedenle İsviçreli araştırma konsorsiyumu, pilleri atık olarak değerlendirmek yerine, pil ömrünü uzatan, geri dönüşüm verimliliğini artıran ve çevresel etkiyi en aza indiren yeni bir dairesel süreç yaratmaya koyuldu.
Robot destekli geri dönüşüm sistemi, Biel/Bienne'deki İsviçre Pil Teknolojisi Merkezi'nde (SBTC) tasarlandı. Sistem, hassas robotik teknolojisini kullanarak pil modüllerini ayırıyor ve minimum manuel işlemle yüksek kaliteli hammaddeleri geri kazanıyor.
Vezzini, bir basın açıklamasında, bu çözümlerin dünya çapında dağıtılmış istasyonlarla pil döngüsünü kapatma yolunda atılmış ilk adımı temsil ettiğini ifade etti.
BİNALARA YEDEK GÜÇ
Proje ayrıca pil ömrünün uzatılması ve yeniden kullanımı konularını da ele aldı. Ekip, binlerce pil hücresinin yaşlanma modellerini karşılaştırabilen bir "Pil Uzman Sistemi" geliştirdi. Bu araç, mühendislerin hangi pil hücrelerinin onarılabileceğini veya yeniden kullanılabileceğini belirlemelerine yardımcı oluyor.
Araştırma ekibine göre, bazı eski elektrikli araç bataryaları sabit enerji depolama sistemlerine dönüştürülebilir. Bu piller, binalar veya yenilenebilir enerji şebekeleri için yedek güç üniteleri olarak ikinci bir hayat sunabilir.
MALZEME BAĞIMLILIĞI AZALACAK
Bu sistemleri ölçeklenebilir kılmak için araştırmacılar, otomatik sökme süreçleri ve doğrudan malzeme geri kazanım yöntemleri tasarladılar. Ayrıca, hücre üretimi sırasında hem enerji tüketimini hem de üretim maliyetlerini azaltan yeni elektrot kaplamaları geliştirdiler. Bu yeni yaklaşımlar, ikincil hammaddelerin yeni pillere entegre edilmesi için bir çerçeve oluşturarak yeni çıkarılan malzemelere olan bağımlılığı azaltma yönünde önemli bir adım teşkil ediyor.
Uzmanlar, teknik hususların yanı sıra projede, İsviçre ikinci ömür pil pazarı için gelecekteki hacimlerin tahmin edilmesini sağlayacak bir dairesel ekonomi modelinin de geliştirildiğini açıkladı.
Bulguların İsviçre ulaşımının karbonsuzlaştırılmasında önemli bir rol oynayabileceğine ve yenilenebilir enerjiye geçişi hızlandırmaya yardımcı olabileceğine inanılıyor. CircuBAT, 13 ve 14 Kasım tarihlerinde BERNEXPO'da bir kapanış konferansı düzenleyecek.
