Stiess beim Schreiben einer Abschlussarbeit zufällig auf die umweltschonende Batterie-Recycling-Methode: Olivier Groux. Foto: Jan Graber
Stiess beim Schreiben einer Abschlussarbeit zufällig auf die umweltschonende Batterie-Recycling-Methode: Olivier Groux. Foto: Jan Graber
C’est en rédigeant son travail de fin d’études qu’Olivier Groux a découvert par hasard une méthode de recyclage des batteries respectueuse de l’environnement. Photo: Jan Graber
Scrivendo la sua tesi, ha scoperto per caso un metodo sostenibile per riciclare le batterie: Olivier Groux. Foto: Jan Graber
Ce recyclage durable des batteries a été découvert par hasard
Finalmente scoperto un modo sostenibile per riciclare le batterie
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Dank eines Zufalls hat ein Umweltingenieur eine Methode gefunden, mit der sich Batterien ohne viel Energie und nur mit Wasser über 90 Prozent rezyklieren lassen. Die Erfindung ist weltweit von Bedeutung.
Dank eines Zufalls hat ein Umweltingenieur eine Methode gefunden, mit der sich Batterien ohne viel Energie und nur mit Wasser über 90 Prozent rezyklieren lassen. Die Erfindung ist weltweit von Bedeutung.
Un ingénieur en environnement a mis au point, de manière totalement fortuite, une méthode permettant de recycler les batteries à plus de 90%, uniquement avec de l’eau et sans beaucoup d’énergie. Cette invention a une portée mondiale.
Grazie a un caso, un ingegnere ambientale ha scoperto un metodo per riciclare le batterie al 90 per cento. Senza consumare troppa energia e usando esclusivamente acqua. La scoperta è di rilevanza mondiale.
Als der Umweltingenieur Olivier Groux nach einer Methode sucht, Batterie-Recycling nachhaltiger zu machen, hält er eines Tages eine Batterie in den Händen, die nicht vollständig entladen ist. Die Batterie mit Restspannung kommt in Kontakt mit Wasser und Groux stellt fest, dass sich die Komponenten der Batterie von selbst trennen.
Die Entdeckung ist ein Zufall. Er versucht, den Prozess zu wiederholen, bleibt zuerst aber erfolglos. Doch Groux erkennt, dass er auf etwas gestossen ist, das nicht nur sein Problem lösen, sondern auch weltweit von Bedeutung sein könnte.
Gehen wir aber zuerst einen Schritt zurück. Groux ist in der Ausbildung zum Umweltingenieur. Er sucht nach einem Ort, um seine Arbeit über Batterien zu schreiben. Das Forschungsinstitut Empa vermittelt den Kontakt zu Kyburz, dem Hersteller der schweizweit bekannten dreirädrigen Postfahrzeuge. Der Auftrag: Er soll nachhaltige Batterie-Recycling-Prozesse erforschen.
Vereinfachung auf allen Ebenen
Denn die bestehenden Batterie-Recycling-Verfahren sind aufwändig, teuer und intransparent. Entweder werden die Lithium-Ionen-Batterien, wie sie zum Beispiel in E-Autos verbaut sind, verbrannt und so getrennt. Die Ausbeute ist jedoch gering.
Zu besseren Resultaten führt die Hydrometallurgie. Hierbei werden die Batterien geschreddert und die Materialien chemisch in ihre Bestandteile aufgetrennt. Doch: «Das Verfahren ist teuer, langsam und die chemischen Stoffe könnten ins Wasser gelangen», sagt Groux. Die Intransparenz im Recycling-Geschäft sei hoch und bringe die Gefahr der unsauberen Entsorgung mit sich.
Was uns zurück zu Kyburz und der Suche nach einer besseren Lösung bringt. Nach vielen Experimenten kann Groux die Bedingungen wiederherstellen, die beim ersten zufälligen Versuch zum Erfolg führten. Groux hat damit eine Recycling-Methode entwickelt, die mit kleinem Energieaufwand und Einsatz nur von Wasser über 90 Prozent der Batterie-Rohstoffe zurückgewinnt. Ein weiteres Plus: Das Verfahren ist günstig.
Erste Recycling-Batterie bereits gebaut
Von Kyburz erhält er grünes Licht zur Weiterentwicklung und entwirft zusammen mit einem Appenzeller Unternehmen eine Recycling-Anlage. Die fertige Anlage ist klein: Mit ihr lässt sich die Batterie kontrolliert entladen, das Gehäuse aufschneiden und der Kern mit Luftdruck herausdrücken. Danach wird das Innere mit Groux’ Verfahren getrennt.
«Mit dieser Anlage können wir pro Jahr 200 Tonnen Batterien rezyklieren», sagt er. Recycling sei aber nicht nur bei fertigen Batterien wichtig: Bis zu 30 Prozent der Stoffe fielen bei der Batterieproduktion als Abfall an. Sie würden bereits in diese Richtung weiterforschen.
«Der Markt ist jedoch noch klein», sagt Groux. Mit dem wachsenden Bedürfnis nach Waren-Kreisläufen wird sich dieser jedoch unweigerlich entwickeln. Auch hätten sie diesen Sommer beweisen können, dass sich mit den rezyklierten Materialien eine einwandfrei funktionierende Batterie herstellen lässt. Der Kreislauf ist geschlossen.
Als der Umweltingenieur Olivier Groux nach einer Methode sucht, Batterie-Recycling nachhaltiger zu machen, hält er eines Tages eine Batterie in den Händen, die nicht vollständig entladen ist. Die Batterie mit Restspannung kommt in Kontakt mit Wasser und Groux stellt fest, dass sich die Komponenten der Batterie von selbst trennen.
Die Entdeckung ist ein Zufall. Er versucht, den Prozess zu wiederholen, bleibt zuerst aber erfolglos. Doch Groux erkennt, dass er auf etwas gestossen ist, das nicht nur sein Problem lösen, sondern auch weltweit von Bedeutung sein könnte.
Gehen wir aber zuerst einen Schritt zurück. Groux ist in der Ausbildung zum Umweltingenieur. Er sucht nach einem Ort, um seine Arbeit über Batterien zu schreiben. Das Forschungsinstitut Empa vermittelt den Kontakt zu Kyburz, dem Hersteller der schweizweit bekannten dreirädrigen Postfahrzeuge. Der Auftrag: Er soll nachhaltige Batterie-Recycling-Prozesse erforschen.
Vereinfachung auf allen Ebenen
Denn die bestehenden Batterie-Recycling-Verfahren sind aufwändig, teuer und intransparent. Entweder werden die Lithium-Ionen-Batterien, wie sie zum Beispiel in E-Autos verbaut sind, verbrannt und so getrennt. Die Ausbeute ist jedoch gering.
Zu besseren Resultaten führt die Hydrometallurgie. Hierbei werden die Batterien geschreddert und die Materialien chemisch in ihre Bestandteile aufgetrennt. Doch: «Das Verfahren ist teuer, langsam und die chemischen Stoffe könnten ins Wasser gelangen», sagt Groux. Die Intransparenz im Recycling-Geschäft sei hoch und bringe die Gefahr der unsauberen Entsorgung mit sich.
Was uns zurück zu Kyburz und der Suche nach einer besseren Lösung bringt. Nach vielen Experimenten kann Groux die Bedingungen wiederherstellen, die beim ersten zufälligen Versuch zum Erfolg führten. Groux hat damit eine Recycling-Methode entwickelt, die mit kleinem Energieaufwand und Einsatz nur von Wasser über 90 Prozent der Batterie-Rohstoffe zurückgewinnt. Ein weiteres Plus: Das Verfahren ist günstig.
Erste Recycling-Batterie bereits gebaut
Von Kyburz erhält er grünes Licht zur Weiterentwicklung und entwirft zusammen mit einem Appenzeller Unternehmen eine Recycling-Anlage. Die fertige Anlage ist klein: Mit ihr lässt sich die Batterie kontrolliert entladen, das Gehäuse aufschneiden und der Kern mit Luftdruck herausdrücken. Danach wird das Innere mit Groux’ Verfahren getrennt.
«Mit dieser Anlage können wir pro Jahr 200 Tonnen Batterien rezyklieren», sagt er. Recycling sei aber nicht nur bei fertigen Batterien wichtig: Bis zu 30 Prozent der Stoffe fielen bei der Batterieproduktion als Abfall an. Sie würden bereits in diese Richtung weiterforschen.
«Der Markt ist jedoch noch klein», sagt Groux. Mit dem wachsenden Bedürfnis nach Waren-Kreisläufen wird sich dieser jedoch unweigerlich entwickeln. Auch hätten sie diesen Sommer beweisen können, dass sich mit den rezyklierten Materialien eine einwandfrei funktionierende Batterie herstellen lässt. Der Kreislauf ist geschlossen.
L’ingénieur en environnement Olivier Groux s’est mis en tête de trouver une méthode pour rendre le recyclage des batteries plus durable. Un jour, alors qu’il en tenait une entre ses mains qui n’était pas complètement déchargée, la tension résiduelle de cette dernière est entrée en contact avec de l’eau. Olivier Groux a alors constaté que les composants de la batterie se séparaient d’eux-mêmes.
Sa découverte tient donc d’un heureux hasard! Il tentera par la suite de réitérer l’expérience, mais, dans un premier temps, le succès ne sera pas au rendez-vous. Olivier Groux se rend toutefois compte qu’il est tombé sur une solution dont la portée pourrait être mondiale.
Mais remontons un peu le temps. Olivier Groux suit une formation d’ingénieur en environnement. Alors qu’il est en quête d’un endroit où écrire son travail de fin d’étude sur les batteries, l’Institut de recherche Empa le met en contact avec Kyburz, le fabricant des véhicules postaux à trois roues connus dans toute la Suisse. Sa mission: étudier le processus de recyclage durable des batteries.
Simplification à tous les niveaux
Les procédés de recyclage des batteries sont en effet compliqués, coûteux et peu transparents. Les batteries lithium-ion, comme celles qui sont par exemple montées dans les voitures électriques, sont séparées après avoir été incinérées. Le rendement est donc faible.
L’hydrométallurgie permet toutefois d’obtenir de meilleurs résultats. Dans ce cas, les batteries sont déchiquetées et les matériaux séparés chimiquement en leurs différents composants. «En revanche, le procédé est coûteux, lent et il y a le danger de voir les substances chimiques se retrouver dans l’eau», explique Olivier Groux. Selon lui, le manque de transparence dans le secteur du recyclage est important et entraîne le risque d’une élimination peu propre.
Ce qui nous ramène à Kyburz et à la recherche d’une solution meilleure. Après de nombreuses expériences, Olivier Groux finit par parvenir à recréer les conditions qui ont mené au succès lors du premier essai réalisé par hasard. C’est ainsi qu’il a réussi à développer une méthode de recyclage qui permet de récupérer plus de 90% des matières premières des batteries, uniquement grâce à de l’eau et moyennant une faible consommation d’énergie. Autre avantage: le procédé est bon marché.
La première batterie recyclée est déjà construite
Il obtient dès lors le feu vert de Kyburz pour poursuivre le développement et conçoit, en collaboration avec une entreprise appenzelloise, une installation de recyclage. Celle-ci est petite, permet de décharger la batterie de manière contrôlée, de découper le boîtier et d’en extraire le noyau par pression d’air. L’intérieur est ensuite séparé selon le procédé inventé par Olivier Groux.
«Avec cette installation, nous pouvons recycler 200 tonnes de batteries par an», affirme-t-il. Mais le recyclage ne doit pas seulement se limiter aux batteries déjà existantes, car jusqu’à 30% des matériaux sont des déchets directement issus de leur production. Raison pour laquelle ils poursuivent déjà leurs recherches dans cette direction.
«Le marché est toutefois encore petit», souligne Olivier Groux. Mais il se développera inévitablement avec le besoin croissant de recycler les marchandises. Cet été, ils ont également pu prouver qu’il était possible de fabriquer une batterie en parfait état de marche avec des matériaux recyclés. La boucle est bouclée.
Mentre l’ingegnere ambientale Olivier Groux cerca un metodo per rendere più sostenibile il riciclaggio delle batterie, un giorno regge in mano una batteria non completamente scarica. La batteria con tensione residua entra in contatto con l’acqua e Groux constata che le componenti della batteria si separano da sole.
La scoperta è un caso. Inizialmente cerca di riprodurre il processo ma senza successo. Groux capisce però di aver scoperto qualcosa che non risolverebbe solo i suoi problemi ma che potrebbe essere di rilevanza mondiale.
Facciamo un passo indietro: Groux è ingegnere ambientale di formazione e cerca un luogo in cui scrivere il suo lavoro sulle batterie. L’istituto di ricerca Empa organizza un contatto con Kyburz, il produttore dei famosi veicoli a tre ruote della Posta. Il suo compito è cercare un processo sostenibile per il riciclaggio delle batterie.
Semplificazione a tutti i livelli
Le attuali procedure di riciclaggio delle batterie sono dispendiose, complicate e poco trasparenti. Per questo le batterie agli ioni di litio, come quelle usate nelle auto elettriche, vengono generalmente bruciate e poi separate. Il rendimento è però ridotto.
L’idrometallurgia offre risultati migliori. In questo caso la batteria viene tritata e i materiali vengono separati chimicamente in singole componenti. «La procedura è però costosa, lenta e le sostanze chimiche possono inquinare le acque», spiega Groux. La mancanza di trasparenza nelle procedure di riciclaggio è innegabile ed è legata al rischio di smaltimenti non corretti.
E questo ci riporta a Kyburz e alla ricerca di una soluzione sostenibile. Dopo molti esperimenti, Groux riesce a replicare finalmente le condizioni del primo casuale successo. Groux sviluppa quindi un metodo di riciclaggio che con un consumo ridotto di energia e impiegando solo acqua permette di rivalorizzare il 90 per cento delle materie prime delle batterie. Un altro vantaggio? La procedura è economica.
Già costruite le prime batterie riciclate
Kyburz ha dato l’ok per un ulteriore sviluppo e Groux, in collaborazione con un’impresa di Appenzello, ha progettato un impianto di riciclaggio. L’impianto in sé è di dimensioni ridotte: permette di scaricare le batterie in modo controllato, di tagliarne l’involucro e di estrarne il nucleo grazie alla pressione dell’aria. L’interno viene quindi separato in componenti tramite la procedura di Groux.
«Con questo impianto sarà possibile riciclare ogni anno 200 tonnellate di batterie», spiega. Il riciclaggio non è importante però solo per le batterie finite: fino al trenta per cento delle materie prime impiegate nella produzione delle batterie diventa materiale di scarto. La ricerca si concentra ora su questo punto.
«Il mercato è ancora ristretto», spiega Groux, ma crescerà immancabilmente con la crescente necessità di un’economia circolare per le merci. Quest’estate è stato inoltre dimostrato che con il materiale riciclato è possibile costruire una batteria perfettamente funzionante. Il cerchio si chiude.
