Kristian Sylvester-Hvid tager en battericelle op i hånden. En såkaldt 18650 li-ion-celle.
Det er sådan én, der kunne have siddet i en Tesla Model S, fortæller han.
At den i sig selv skulle være særligt interessant, kan være svært at forestille sig. Den er cylinderformet, lidt mindre end paprøret i toiletpapirrulle og lidt større end de batterier, der ligger hjemme i køkkenskuffen.
Og så er den lukket helt tæt til.
Det, der er inde i den, tåler på ingen måde kontakt med luften. Faktisk kan det være decideret farligt at skille den ad.
Alligevel er det noget de faktisk gør ret ofte her på Teknologisk Institut, hvor Kristian Sylvester-Hvid er faglig leder. Og når de gør det, går flere ting pludselig op for én:
For det første hvor afhængig Europas grønne omstilling er af Kina; for det andet at batterier, der spiller en nøglerolle i den grønne omstilling, kan udgøre et problem i forhold til miljø og bæredygtighed; for det tredje at Europas eneste vej ind i batterikapløbet er ved at genanvende dem effektivt.
Netop det forsøger de at gøre her på instituttet. I sidste ende for at bryde med den kinesiske batteridominans.
Kinesisk dominans
Inde i battericellen er der både aluminium, kobolt, nikkel, kobber, mangan og litium.
Metaller, der ikke kun er kostbare, men også kan være knappe.
Og så er de svære at få fingrene i, hvis ikke man som DR Congo, Indonesien og Australien har det i sin undergrund – eller man som Kina har ejerskab over andre landes råstoffer.
I en rapport fra Teknologisk Institut fremgår det, at selvom 70 pct. af verdens kobolt findes i DR Congo, er det primært kinesiske virksomheder, der ejer minerne og produktionen.
Faktisk er Kina helt generelt førende på området, og landet menes at sidde på godt 80 pct. af råstofudvindingen til batteriproduktion.
Europa derimod sidder på en forsvindende lille del, fremgår det. Og har derfor mildest talt svært ved at få en fod indenfor.
“Et satans værk”
Mens Europa ikke kan hente de vigtige materialer i undergrunden, kan man noget andet.
Ved at skille de brugte battericeller ad er det nemlig muligt at trække materialerne ud og bruge dem i nye batterier.
Netop det gør de på Teknologisk Institut. Og selvom opgaven måske kan lyde ligetil, er det ikke nemt.
Først skal den brugte battericelle i en kværn, viser Kristian Sylvester-Hvid.
“Så får man nemlig det her,” siger han og hiver noget sort pulver frem:
Black mass, som er et blandingsmateriale, hvori alle de vigtige råstoffer til batteriproduktion indgår.
Eller det vil sige, det sorte pulver, får man først, når det været igennem en masse processer hvor de særlige giftige kemikalier er taget ud.
Det er også det, han kalder “et satans værk”, mens han holder en gråsort væske frem, da det både er brændbart og indeholder særdeles giftige fluorstoffer.
Men sorteres den fluorholdige væske fra, er der black mass tilbage, som indeholder såkaldte oxider af nikkel, kobolt og mangan samt litium.
“Black mass kan ikke i sig selv bruges til noget direkte i batterifremstillingen, men ud af den er det i dag muligt at fremstille rene salte af kobolt, mangan og nikkel,” siger han og tager fat om to kolber med farverigt pulverkrystaller i.
Det ene er grønt – det er nikkelklorid. Det andet er lyserødt – det er kobolt – det stof, der ellers primært findes i DR Congos undergrund. Der er godt nok ikke mangan, men hvis det havde været der, ville krystallerne have været lyserøde, forklarer Kristian Sylvester-Hvid.
Metallerne bliver typisk udskilt fra det sorte pulver ved at tilføre stærk svovlsyre. Processen er derfor ikke god for miljøet, men som Kristian Sylvester-Hvid siger, bruger man denne metode, fordi “det kan betale sig”.
“Der kan være op til 30 pct. Nikkel i det her. Til sammenligning er der i det bedste nikkelmalm, som man graver op af jorden, 3 pct. nikkel i. Så det er en no brainer – hvis man kan lave sort masse fra nmc-batterier, har man noget, der er betydeligt bedre og stadigvæk langt mere bæredygtigt i forhold til at grave nye materialer op,” siger han.
På netop den måde kan Europa blive en del af batteriværdikæden uden minedrift, forklarer han.
Europas fokus
Kristian Sylvester-Hvid har længe tænkt det.
Mario Draghi, skrev det.
Da EU-Kommissionen tilbage i marts kunne præsentere en ny handlingsplan for bilindustrien, lød det også fra kommissær Apostolos Tzitzkostas, at Europa er nødt til at stable sin egen værdikæde i batteriindustrien på benene for ikke at miste konkurrenceevne.
Måden at gøre det på er ved at genanvende råstofferne fra udtjente batterier, der er blevet produceret i og hentet fra Kina.
Derfor har EU gjort det til en tvungen opgave, at virksomheder skal genanvende batterier.
I 2023 trådte EU’s batteriforordning i kraft, der for hvert år frem mod 2031 stiller skrappere og skrappere krav til indsamling af batterier og genanvendelse af materialerne.
I 2031 er det så målet, at 16 pct. kobolt, 85 pct. bly, 6 pct. litium og 6 pct. nikkel i nye batterier er genbrug.
Det er allerede muligt at genanvende de kostbare materialer, der indgår i nmc-batteriers battericeller i industriel skala.
Det er den proces, Kristian Sylvester-Hvid tidligere gennemgik. Og som han også sagde, kan det “betale sig”.
Hvad angår den nye populære batteritype lfp, der også bruges i særligt kinesiske elbiler og i store batterianlæg til at stabilisere udsving fra vind- og solenergi i elnettet, er sagen en anden.
Her indgår der kun ét kostbart materiale, som er værd at genanvende, litium. Og der er endnu ikke udviklet en teknologi til at genanvende det, fortæller han.
Det er dog noget, de på bl.a. Teknologisk Institut arbejder på i forbindelse med et europæisk forskningsprojekt.
“Vores rolle er at finde ud af, hvordan vi fisker litiumjernfosfat ud uden at nedbryde det til jern, fosfor og litium. For det giver ingen mening. Grundstofferne i sig selv har ikke nævneværdig værdi. Litium har lidt, men selve litiumjernfosfaten har værdi som et funktionelt stof,” siger Kristian Sylvester-Hvid og tilføjer:
“Hvis ikke vi kan det, har vi ingen chance for at få økonomi i genanvendelse af lfp-batterier. Og hvis der ikke er økonomi i det, er der ikke incitamenter til at gøre det – og så er vi igen endnu mere afhængige af Kina.”
