Нов европейски проект създава процес за производство на суровини за батерии от пластмасови отпадъци

14.05.2025   |   Начало»Проекти

Редактор
Мира Станкова

Редактор
Мира Станкова

Изследователският център за соларна енергия и водород на Баден-Вюртенберг ZSW наскоро обяви старта на проекта "CarbonCycle", чиято цел е тестването на иновативен високотемпературен процес за термомеханично разграждане на досега невъзможни за рециклиране производствени остатъци от пластмасовата индустрия и превръщането им в хидрогениран газ и твърда въглеродна фракция, която може да се използва като висококачествена вторична суровина за производство на батерии.
 
ZSW ще реализира тригодишния проект с финансиране от близо 1 млн. евро, осигурено от германското Федерално министерство на икономиката и опазването на климата.
 
Необходими са спешни действия за развитието на нови начини за осигуряване на ефективни доставки на суровини на фона на растящото геополитическо напрежение и несигурност в подсигуряването на доставките на важни за Германия и Европа ресурси. Това важи особено много за суровините, които са абсолютно задължителни в контекста на енергийния преход. Важно е същевременно да се затвори цикълът при материалите с цел оказването на значителен принос за постигането на въглеродна неутралност. В рамките на проекта "CarbonCycle" ще се търси решение и на двата проблема.
 
Термичното рециклиране е метод, използван днес за голяма част от пластмасовите остатъци и отпадъци в Германия. Въглеродът, съдържащ се в пластмасата, се превръща във въглероден диоксид по време на инсинерацията и след това се отделя в атмосферата, водейки до климатични промени. Същевременно обаче въглеродът е важен компонент за съвременните батерии за електромобили, особено под формата на графит. На Китай се падат близо 80% от световното производство на графит. Той е критично важна суровина в Европейския съюз и търсенето му ще расте, защото според анализ на ZSW годишният пазар само на графит за целите на електромобилността ще се увеличи от сегашните малко под 1 млн. тона на 3 до 4 млн. тона през 2030 г.

Възможно най-голямо намаляване на въглеродните емисии

В този контекст термолизата във високотемпературна ротационна пещ, използвана в проекта "CarbonCycle", е голяма възможност да се създаде стабилен и ефективен цикъл на суровините – и това да се направи с цел възможно най-голямо намаляване на въглеродните емисии, посочват от ZSW.
 
В противовес на съвременната пиролиза на пластмаса, при термолизата във високотемпературна ротационна пещ фокусът не е върху производството на пиролизно масло, а на твърд въглерод. Учените от ZSW искат да преобразуват пластмаси в безкислородни условия при температури до 900°C, като целта им е да произведат за първи път твърда, чиста въглеродна фракция и хидрогениран газ. Богатият на водород газ евентуално може да се използва като нисковъглеродно гориво в индустриални процеси, подобно на продукта, наречен тюркоазен водород, получен от пиролиза на метан. За разлика от пиролизата на метан обаче, този процес изисква значително по-ниски температури, по-малко енергия и никакъв изкопаем природен газ като суровина за едни и същи крайни продукти – водород и твърд въглерод.
 
В началните етапи на проекта в ZSW ще бъдат проведени термолизни тестове с избрани пластмасови фракции в лабораторен мащаб. Получените въглеродни проби ще бъдат анализирани чрез електрохимични тестове с оглед на приложенията им в батериите, след което ще бъдат обработени и оценени. Ще бъдат проведени тестове, за да се съберат данни за добива на въглерод, качеството на въглерода, добива на водород и енергийното потребление при използването на различни фракции от отпадъци, управлението на процеса и стабилността на използваните компоненти и материали.
 
"Целта ни в този проект е да покажем, че възстановяването на въглерод от съществуващи индустриални пластмасови остатъци е технически възможно и икономически изгодно. Смятаме това за ключов принос за постигане на кръгова икономика в ЕС", коментира д-р Йохен Брелох, учен в отдела за възобновяеми горива и процеси в ZSW. "В същото време ще използваме нов източник на въглерод, който би могъл поне частично да замени изкопаемия въглерод, използван досега", добавя д-р Брелох.

Ключови думи: ZSW   пластмасови отпадъци   рециклиране   батерии  

Област: Технологии