Elektrische mobiliteit

Elektromotor en batterijen

Kasper Zom is Sr. Consultant bij een adviesbureau voor recyclingtechnologie en ketenmanagement. Hij is expert op het gebied van elektromotoren.

Profiel

1. In hoeverre verschilt een normale auto van een elektrische auto in samenstelling?

De auto’s van nu rijden op een verbrandingsmotor aangedreven door brandstof. Dit betekent een motorblok van metaal met daarin olie en brandstof. De verwerkingsroute voor de materialen uit de huidige auto is uitgekristaliseerd en bekend. Een elektrisch voertuig wordt aangedreven door een elektromotor, die van stroom wordt voorzien door een grote batterij. Deze batterij voorziet in energieopslag door het gebruik van Lithium. In de elektrische auto maakt dit gedeelte een belangrijk deel uit van het gewicht van de auto; ruim 20%. Het recyclen van de elektrische auto vraagt vanwege deze andere samenstelling daarom om een ander aanpak.
 

De Li-Ionbatterij uitgelicht: 1 H et huis biedt plaats aan de met elkaar verbonden Li-Ioncellen. E en spanningsregelaar staat er vlak voor. 2 A an de andere zijde zijn de cellen in een koelmodule geplaatst. 3 H et batterijmanagementsysteem aan de voorzijde staat in verbinding met een aansluiting voor hoogspanning.

2. Is het lithium dat wordt gebruikt voor de batterijen van elektrische voertuigen schaars en zal het snel opraken?

Nee, er is voor de komende tientallen jaren nog voldoende lithium beschikbaar. Bijvoorbeeld in Bolivia, waar nog zo’n 5,4 miljoen ton lithium onder de grond zit, maar ook in Chili en Argentinië wordt erg veel gevonden. Het elektrische voertuig zal de komende jaren langzaam steeds populairder worden, maar de hoeveelheid lithium die beschikbaar is, kan deze groei prima bijhouden. Wel worden er problemen verwacht met andere zeldzame metalen, de zogenaamde rare earth elements (REE). Overheden zijn op dit moment bezig met het in kaart brengen van de omvang van mogelijke tekorten in de toekomst en oplossingen voor een eventuele schaarste. Dit  gebeurt op NL niveau én op EU niveau.

3. Kunnen elektrische auto’s wel worden gerecycled?

De reguliere materialen uit de elektrische auto zoals de metalen en de plastics zullen via dezelfde ARN-verwerkingsroutes als de huidige auto’s kunnen worden verwerkt. Echter de elektromotor en de hoog-voltagebatterij vragen om een andere aanpak. De elektromotor kan goed worden hergebruikt in plaats van gerecycled, wat betekent dat deze na revisie weer opnieuw kan worden toegepast in bv. auto’s. Met de batterij ligt het wel iets lastiger. Lithium batterijen worden omgesmolten om bepaalde metalen te kunnen terugwinnen. Dit smeltproces vraagt een hele hoge temperatuur en kost dus veel energie en geld. Ook is het op het moment nog niet mogelijk om het lithium terug te winnen uit de gesmolten ‘mix’ van metalen. De stichting DuRAB zet zich in voor duurzamere recycling van accu’s en batterijen.

4. Heeft de lithium ion batterij die nu veel wordt gebruikt in elektrische auto’s nu echt de toekomst?

Nee, ARN verwacht van niet, om een aantal redenen. Allereerst worden er nog steeds vraagtekens gezet bij de veiligheid. Lithium reageert heftig met water bijvoorbeeld, wat gevaarlijk kan zijn tijdens bluswerkzaamheden bij een ongeluk. Ook vormen de vloeibare electrolyten in de batterij een groot gevaar voor brand. Daarnaast haalt de batterij nog lang niet de capaciteit die in laboratoria was aangetoond. De vraag is dus: hoeveel onderzoeksgeld is er nog nodig om de batterij verder te ontwikkelen en is dat het wel waard? ARN is van mening dat er in 10 jaar nieuwe technieken zullen zijn die én goedkoper én veiliger zullen zijn, en dus een alternatief zullen vormen voor de lithium ion batterij. Tot die tijd, is deze techniek de keuze voor de elektrische mobiliteit.

5. Is het mogelijk om batterijen te hergebruiken in plaats van ze om te smelten?

Ja, dit is zeker mogelijk en ARN doet hier momenteel onderzoek naar met partners, waaronder KEMA. Dit is zeker interessant zolang de batterijrecycling een duur proces blijft (zie vraag hiervoor). Het is dan altijd beter om de recycling zolang mogelijk uit te stellen. Zelfs als een batterij ‘op’ is en niet genoeg capaciteit heeft om gebruikt te worden in een auto, zouden andere toepassingen, zoals energieopslag, nog steeds zeer goed mogelijk zijn. Vaak behoudt de batterij toch nog zo’n 60-70% van zijn capaciteit. Wel moet worden opgemerkt dat er zeker in het begin veel verschillende soorten batterijen in de omloop zullen zijn. Het is niet te zeggen of al die batterijen kunnen worden hergebruikt en of gebruik van al die batterijen door elkaar het hergebruik niet onnodig complex kan maken. Dit moet de toekomst leren.

Zoek in kennisbank

Aanmelden nieuwsbrief

Uitgelicht

ARN

ARN is het Nederlandse expertisecentrum voor milieu en recycling in de mobiliteitsbranche. ARN ...

Themasponsors Elektrische mobiliteit