Berita Mobil Listrik: Peneliti Temukan Teknik Daur Ulang Baterai yang Lebih Efisien

YOGYAKARTA - Para peneliti di Inggris dan Amerika Serikat telah menemukan cara untuk mendaur ulang baterai mobil listrik yang secara drastis dapat mengurangi biaya dan emisi karbon. Ini juga bisa menopang pasokan yang berkelanjutan untuk lonjakan permintaan baterai.

Teknik, ini melibatkan pengambilan bagian baterai sehingga dapat digunakan kembali. Hal ini akan membantu industri otomotif guna mengatasi kritik bahwa meskipun EV bisa mengurangi emisi gas buang selama masa pakainya, namun mereka justru memulai meningkatkan jejak karbon berat dari bahan tambang.

Ketika pemerintah untuk mengamankan pasokan untuk percepatan yang diharapkan dalam permintaan EV, terobosan dapat membuat pasokan bahan berharga seperti kobalt dan nikel melangkah lebih jauh. Mereka juga akan mengurangi ketergantungan pada China dan yurisdiksi pertambangan yang sulit.

"Kami tidak dapat mendaur ulang produk kompleks semisal baterai seperti halnya kami mendaur ulang logam lain. Menghancurkan, mencampur komponen baterai dan pirometalurgi menghancurkan nilai," kata Gavin Harper, seorang peneliti di Faraday Institution yang didukung pemerintah di Inggris.

Pirometalurgi mengacu pada ekstraksi logam menggunakan panas tinggi di tanur tinggi. Menurut para analis ini justru tidak ekonomis.

Metode daur ulang saat ini juga mengandalkan penghancuran baterai menjadi potongan-potongan yang sangat kecil, yang dikenal sebagai massa hitam. Kemudian potongan itu kemudian diproses menjadi logam seperti kobalt dan nikel.

Peralihan ke praktik yang dikenal sebagai daur ulang langsung, yang akan melestarikan komponen seperti katoda dan anoda, dapat secara drastis mengurangi pemborosan energi dan biaya produksi.

Para peneliti dari Universitas Leicester dan Universitas Birmingham yang bekerja pada proyek ReLib Institusi Faraday telah menemukan cara untuk menggunakan gelombang ultrasonik untuk mendaur ulang katoda dan anoda tanpa merobek-robek. Mereka juga telah mengajukan paten untuk proses ini.

Teknologi ini memulihkan bubuk katoda yang terbuat dari kobalt, nikel dan mangan dari lembaran aluminium, yang direkatkan dalam pembuatan baterai. Bubuk anoda, yang biasanya grafit, dipisahkan dari lembaran tembaga.

Andy Abbott, seorang profesor kimia fisik di Universitas Leicester mengatakan pemisahan menggunakan gelombang ultrasonik akan menghasilkan penghematan biaya 60% dibandingkan dengan biaya bahan baku.

Teknologi Ultrasonik

Dibandingkan dengan teknologi yang lebih konvensional, berdasarkan hidrometalurgi, yang menggunakan cairan, seperti asam sulfat dan air untuk mengekstrak bahan, ia mengatakan teknologi ultrasonik dapat memproses bahan baterai 100 kali lebih banyak dalam periode yang sama.

Tim Abbott telah memisahkan sel baterai secara manual untuk menguji prosesnya. Akan tetapi ReLib sedang membuat proyek untuk menggunakan robot guna memisahkan baterai dan kemasannya dengan lebih efisien.

Di Amerika Serikat, proyek yang disponsori Departemen Energi yang disebut ReCell, kini dalam tahap akhir untuk mendemonstrasikan teknologi daur ulang yang berbeda. 

Akan, tetapi juga menjanjikan dalam memperbarui katoda baterai untuk membuatnya menjadi katoda baru.

ReCell, dipimpin oleh Jeff Spangenberger, telah mempelajari banyak metode yang berbeda, termasuk ultrasonic. Tetapi mereka berfokus pada metode berbasis termal dan pelarut.

"AS tidak membuat banyak katoda di dalam negeri, jadi jika kami menggunakan hidrometalurgi atau pirometalurgi, kami harus mengirim bahan daur ulang ke negara lain untuk diubah menjadi katoda dan dikirim kembali kepada kami," kata Spangenberger.

"Untuk membuat daur ulang baterai lithium-ion menguntungkan, tanpa memerlukan biaya pembuangan kepada konsumen, dan untuk mendorong pertumbuhan industri daur ulang, metode baru yang menghasilkan margin keuntungan yang lebih tinggi untuk pendaur ulang perlu dikembangkan," tambahnya. 

Menurut Spangenberger  ada tantangan untuk daur ulang langsung, termasuk cairan kimia yang terus berkembang. "ReCell sedang bekerja untuk memisahkan kimia katoda yang berbeda," ucapnya.

Sel baterai kendaraan listrik awalnya menggunakan katoda dengan jumlah nikel, mangan, kobalt atau 1-1-1 yang sama. Namun kini telah berubah dalam beberapa tahun terakhir. Produsen berusaha untuk mengurangi biaya dan kimia katoda dapat 5-3-2, 6-2-2 atau 8-1-1.

Pendekatan di proyek ReLib Faraday adalah memadukan bahan daur ulang dengan bahan murni untuk mendapatkan rasio nikel, mangan, dan kobalt yang diperlukan.