Το σύστημα μπορεί να αποσυναρμολογήσει με ασφάλεια τις μπαταρίες μέχρι το επίπεδο του στοιχείου, ενώ παράλληλα εκθέτει τους ακροδέκτες των στοιχείων για δοκιμή και επεξεργασία. Πληροί επίσης υψηλές απαιτήσεις ασφάλειας, λογισμικού και μηχανικής υψηλής τάσης.
Γερμανοί ερευνητές αναπτύσσουν ένα σύστημα με υποβοήθηση ρομπότ που θα μπορούσε να δώσει στις παλιές μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων (EV) μια δεύτερη ζωή, αντί να τις καταστρέφει μέσω συμβατικών μεθόδων ανακύκλωσης.
Η πρωτοβουλία
Η πρωτοβουλία, με την ονομασία RoB@t2Cell, στοχεύει στην αυτοματοποίηση της ασφαλούς αποσυναρμολόγησης, ανάλυσης και στοχευμένης εκκένωσης των χρησιμοποιημένων στοιχείων μπαταριών για επαναχρησιμοποίηση και ανακύκλωση. Διεξάγεται από το Ινστιτούτο Μηχανικής Κατασκευής και Αυτοματισμού Fraunhofer IPA στη Στουτγάρδη, και άλλους βιομηχανικούς και ερευνητικούς εταίρους.
Οι ερευνητές αποκάλυψαν ότι οι μπαταρίες EV διατηρούν σημαντική υπολειμματική τάση μετά τη χρήση, γεγονός που δημιουργεί κινδύνους για την ασφάλεια κατά την ανακύκλωση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο, για τη μείωση των κινδύνων, εκφορτίζονται βαθιά πριν από την επεξεργασία, κάτι που, με τη σειρά του, μπορεί να προκαλέσει μόνιμη βλάβη σε κατά τα άλλα λειτουργικά στοιχεία.
Για να αντιμετωπίσει την πρόκληση, η ερευνητική ομάδα του Fraunhofer IPA άρχισε να αναπτύσσει ένα ρομποτικό σύστημα ικανό να αποφασίζει εάν τα μεμονωμένα στοιχεία μπαταριών πρέπει να επαναχρησιμοποιηθούν, να ανακατασκευαστούν ή να ανακυκλωθούν πλήρως.
Επαναχρησιμοποίηση μπαταριών ηλεκτρικών οχημάτων
Για το έργο, που χρηματοδοτείται από το Ομοσπονδιακό Υπουργείο Έρευνας, Τεχνολογίας και Διαστήματος της Γερμανίας (BMFTR), η ομάδα δημιούργησε μια πλατφόρμα αποσυναρμολόγησης και εκφόρτισης με υποβοήθηση ρομπότ, η οποία μπορεί να επεξεργάζεται επιλεκτικά τα στοιχεία των μπαταριών ανάλογα με τη μελλοντική τους χρήση.
Ανάλογα με την προγραμματισμένη οδό επαναχρησιμοποίησης, επαναχρησιμοποίηση, ανακατασκευή ή ανακύκλωση, η διαδικασία εκφόρτισης μπορεί να προσαρμοστεί ξεχωριστά», εξήγησαν οι ερευνητές. «Τα στοιχεία και οι μονάδες μπαταριών που προορίζονται για ανακύκλωση εκφορτίζονται βαθιά, ενώ τα στοιχεία που προορίζονται για επαναχρησιμοποίηση φέρονται ομαλά σε μια καθορισμένη κατάσταση φόρτισης».
Σύμφωνα με τους επιστήμονες, αυτή η στοχευμένη προσέγγιση θα μπορούσε να βοηθήσει στη μείωση των αποβλήτων και στην ανάκτηση μεγαλύτερης αξίας από τις παλαιωμένες μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων. «Αυτό διατηρεί πολύτιμα στοιχεία και τους επιτρέπει να είναι προετοιμασμένα για μελλοντική επαναχρησιμοποίηση», συνέχισαν.
Η νέα τεχνολογία ενσωματώνει αυτοματοποιημένα συστήματα επαφής, έξυπνο χαρακτηρισμό μπαταριών, λήψη αποφάσεων σε πραγματικό χρόνο και προσαρμοστικούς μηχανισμούς εκφόρτισης σε μια ολοκληρωμένη πλατφόρμα.
«Η διαδικασία αποσυναρμολόγησης, συμπεριλαμβανομένης της έκθεσης των ακροδεκτών των στοιχείων, πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ένα προηγμένο ρομποτικό στοιχείο που πληροί τα υψηλότερα πρότυπα ασφάλειας, μηχανικής υψηλής τάσης και τεχνολογίας λογισμικού», πρόσθεσε η ομάδα.
Αυτοματοποιημένη ανάκτηση μπαταριών
Σύμφωνα με τους ερευνητές, το σύστημα μπορεί να αποσυναρμολογήσει με ασφάλεια τις μπαταρίες μέχρι το επίπεδο του στοιχείου, ενώ παράλληλα εκθέτει τους ακροδέκτες των στοιχείων για δοκιμή και επεξεργασία. Πληροί επίσης υψηλές απαιτήσεις ασφάλειας, λογισμικού και μηχανικής υψηλής τάσης.
Μετά την ανάπτυξη, θα υποβληθεί σε βιομηχανικές πιλοτικές δοκιμές στην εταιρεία προηγμένων υλικών και ανακύκλωσης Umicore. Επιπλέον, οι επιστήμονες επικεντρώνονται επίσης σε νεότερα συστήματα μπαταριών με συγκολλητική ουσία, τα οποία θεωρούνται ιδιαίτερα δύσκολα στην αποσυναρμολόγηση και την ανακύκλωση. αποτελεσματικά.
Εκτός από την επαναχρησιμοποίηση μπαταριών ηλεκτρικών οχημάτων, το έργο στοχεύει επίσης σε βελτιώσεις στην ανάκτηση υλικών. Για τις μπαταρίες που πρέπει να ανακυκλωθούν, η ομάδα αναπτύσσει αυτοματοποιημένες τεχνολογίες αποσυναρμολόγησης και ανοίγματος κυψελών που προετοιμάζουν τα κυψέλες για μια διαδικασία ανακύκλωσης με βάση το νερό.
Τι φέρνει το νέο σύστημα
Σε αντίθεση με τις συμβατικές προσεγγίσεις, το σύστημα μπορεί να επεξεργάζεται μπαταρίες που δεν έχουν αποφορτιστεί πλήρως σε βάθος, βελτιώνοντας παράλληλα την ανάκτηση κρίσιμων πρώτων υλών. Βασίζεται σε προηγούμενη εργασία από το έργο DeMoBat, το οποίο έδειξε τη βιομηχανική σκοπιμότητα της αυτοματοποιημένης αποσυναρμολόγησης μπαταριών.
«Με αυτόν τον τρόπο, η πρωτοβουλία συμβάλλει σημαντικά στην κλιμάκωση των διαδικασιών ανακύκλωσης και στην εκπλήρωση των απαιτήσεων του Κανονισμού της ΕΕ για τις μπαταρίες», δήλωσε η ομάδα σε δελτίο τύπου. Θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει την Ευρώπη να συμμορφωθεί με τους ολοένα και αυστηρότερους κανονισμούς βιωσιμότητας μπαταριών βάσει του Κανονισμού της ΕΕ για τις μπαταρίες.
www.worldenergynews.gr
