Разработана модель оценки переработки батарей

Институт Фраунгофера FFB и Рейнско-Вестфальский технический университет Аахена разработали расчетную модель для оценки переработки литий-ионных батарей. Она предназначена для переработчиков, поставщиков технологий и производителей батарей, которым нужно сравнивать процессы по единым экономическим и экологическим показателям.

Что определяет затраты на переработку

Исследование в рамках проекта ЕС Safeloop показало, что в изученных условиях переработка литий-ионных батарей в Европе приносит средний убыток около 1,90 евро на килограмм батарейного блока. Среди ключевых факторов, влияющих на затраты, исследователи выделили перевозку опасных грузов, разборку и неопределенность в отношении извлечения материалов.

Новая модель позволяет оценивать отдельные операции и их влияние на последующие этапы. Технологии различаются по энергопотреблению и коэффициентам извлечения, а решения в начале цепочки могут менять качество получаемых материалов и трудозатраты при дальнейшей обработке.

Для учета этих связей модель построена по модульному принципу: цепочка переработки разделена на отдельные участки, этапы и технологии. Например, пользователь может сравнить способы измельчения и проследить, как каждый из них повлияет на дальнейшую переработку.

Какие параметры учитывает модель

В основе инструмента — база данных об отдельных этапах переработки. Пользователь задает производительность и состав поступающих батарей, затем формирует технологическую цепочку.

Модель отслеживает материальные потоки и рассчитывает связанные с ними показатели: потребление энергии, выбросы CO₂, эксплуатационные и инвестиционные затраты, доходы от полученного вторсырья. В расчеты также можно включить расходы на утилизацию, региональную структуру энергоснабжения, стоимость рабочей силы и загрузку производственных мощностей.

При изменении производительности, эффективности разделения или коэффициента извлечения инструмент показывает последствия для следующих этапов, общих затрат и выбросов. Это помогает находить наиболее затратные и углеродоемкие участки, а также сравнивать сценарии масштабирования промышленной переработки.

Применение и дальнейшее развитие

Модель подходит для оптимизации действующих процессов и оценки новых технологий. По словам научного сотрудника Фраунгофера FFB Бенедикта Грубера, задача инструмента — обеспечить сравнение разных концепций переработки на общей основе для принятия технологических и стратегических решений.

Модульный инструмент оценки жизненного цикла разработан в рамках консорциумного исследования с участием партнеров из сфер переработки отходов, проектирования предприятий и консалтинга. В дальнейшем систему планируют дополнить другими типами аккумуляторных батарей, региональными наборами данных и сценариями регулирования.