Robert Klatt
Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) lassen sich nur schwer recyceln. Forscher haben nun mit einem Ionenaustauschverfahren die Rohstoffe für Düngemittel als alten LFPs extrahiert. Das Verfahren könnte in Zukunft das Batterierecycling vereinfachen und die Importabhängigkeit bei Düngern reduzieren.
Milwaukee (U.S.A.). Batterien aus Elektrofahrzeugen verlieren nach etwa 1.000 Ladezyklen rund ein Drittel ihrer Kapazität und gelten als ausgedient. In Anbetracht der kontinuierlich zunehmenden Zulassungszahlen von Elektroautos und der komplexen und teuren Entsorgungs- und Recyclingprozesse arbeitet die Wissenschaft an sekundären Nutzungsmöglichkeiten für alte Elektroautobatterien, darunter unter anderem große Ökostromspeicher, mit denen Volkswagen (VW) überproduzierten Wind-, Wasser, und Solarstrom speichern möchte.
Forscher der University of Wisconsin–Milwaukee (UWM) um Deyang Qu haben nun ein neues Recyclingverfahren entwickelt, das aus ausgedienten Batterien Düngemittel gewinnen kann. Laut den Wissenschaftlern kann das Verfahren dabei helfen, das Umweltproblem zu lösen, und produziert gleichzeitig ein Produkt, das essenziell für die Landwirtschaft ist.
„Für diese Art von Abfall gibt es nur zwei Lösungen. Entweder zahlen die Hersteller oder der Staat für die Entsorgung. Das hat uns dazu veranlasst, eine wirtschaftlich tragfähige Alternative zu entwickeln.“
Den Forschern ist es erstmals gelungen, Lithium mit einem etablierten Ionenaustauschverfahren aus Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) zu extrahieren, also aus Batterien, die vor allem in Elektroautos, Lieferfahrzeugen und E-Bussen verwendet werden. Sie haben dazu das Lithium in den Batterien durch Kalium ersetzt und es blieben nur die Elemente Phosphor, Kalium und Stickstoff zurück, also die Nährstoffe, aus denen Düngemittel hauptsächlich bestehen.
„Derzeit kostet das Recycling von Batterien mehr als der Wert der zurückgewonnenen Materialien. Aber wenn wir diese Elemente in Dünger umwandeln können, reduzieren wir nicht nur den Abfall, sondern fördern gleichzeitig die Landwirtschaft in Wisconsin und darüber hinaus.“
Laut den Wissenschaftlern haben Düngemittel einen hohen Marktwert, weil sie entscheidend für die Ernteerträge und die globale Nahrungsmittelversorgung sind. Die meisten Rohstoffe für Düngemittel müssen aktuell jedoch in die U.S.A. importiert werden. Das neue Recyclingverfahren kann dabei helfen, eine lokale Quelle für die wichtigen Mineralien zu schaffen. Die Methode reduziert zudem den Energiebedarf der Düngemittelproduktion, weil die Bestandteile nicht erst abgebaut und transportiert werden müssen.
Die Forscher wollen in der nächsten Projektphase die Düngemittelproduktion im industriellen Maßstab erproben und ihr Düngemittel mit herkömmlichen Produkten vergleichen. Laut ihnen ist Wisconsin dafür der ideale Standort, weil der Bundesstaat eine starke Industrie und Landwirtschaft besitzt. Das Projekt könnte dabei helfen, neue Arbeitsplätze zu schaffen und den Standort im Bereich der grünen Technik zu stärken.
„Sobald wir Unterstützung für die Recycling- und Trennungsprozesse erhalten, werden wir gemeinsam mit dem USDA genug Material herstellen, um ein Hektar großes Tomatenfeld zu versorgen. Die Ergebnisse sollen helfen, diese Idee großen Düngemittelherstellern schmackhaft zu machen.“
Quellen:
Pressemitteilung der University of Wisconsin–Milwaukee (UWM)
