Accu's... we gebruiken ze allemaal. Ze zitten in onze broekzak, in laptops, drones, camera's en medische apparatuur. De hoeveelheid mobiele energie die een gemiddelde consument gebruikt, is de afgelopen decennia exponentieel gegroeid. De verwachting is dat die groei verder doorzet, nu ook auto's ze steeds meer gaan gebruiken. Dat begon al met de hybride, ruim 25 jaar geleden, maar neemt nu exponentieel toe met phev's en elektrische auto's. Niet alleen onze consumentenproducten, maar ook al die auto's zijn ooit rijp voor de sloop. Wat gebeurt er dan met die accu's? Sommige mensen vrezen een enorme afvalberg ergens in Afrika, waar we in het verleden ook ons elektronisch afval dumpten. Misschien al heel snel, want de aanname is soms dat autoaccu's net zo snel slijten als smartphones die al na een paar jaar gebruik duidelijk degraderen en uiteindelijk vaak de bottleneck vormen om de telefoon nog prettig te kunnen gebruiken: vervanging wordt dan noodzakelijk.
Het accupakket van een EV bestaat uit duizenden individuele cellen die onderverdeeld worden in serieel en parallel geschakelde packs. Die packs worden continu gemonitord door een bms en beschermd tegen hoge temperaturen door actieve koeling. Bovendien is de chemische samenstelling verbeterd en minder gevoelig voor veroudering dan de eerste generatie EV's van ruim tien jaar geleden. Moderne cellen halen ongeveer 2000 tot 3000 cycli, wat te extrapoleren is tot een gebruiksduur van zeker 15 jaar. Daarna hebben ze nog 70 procent van hun originele capaciteit, wat vaak wordt gezien als ondergrens voor een EV: de end-of-lifestatus (eol).
Niet alleen is de actieradius dan significant afgenomen, maar de vermogenscapaciteit is dat ook, net als de interne weerstand. Dat betekent dat de snelheid waarmee de accu energie kan vrijgeven (ontladen) of opnemen (laden), is afgenomen. Een hogere interne weerstand leidt ook tot een grotere spanningsval onder belasting en dat kan invloed hebben op de prestaties van de elektromotor. Dat kan leiden tot inefficiënties en verminderde prestaties.
De metalen in accu's vergaan niet en zijn opnieuw te gebruiken.Van recycling is dan nog lang geen sprake. Met 70 procent restcapaciteit zijn de accupacks nog steeds prima bruikbaar voor minder veeleisende taken, zoals stationaire opslag, bijvoorbeeld als thuisaccu, back-upstroomvoorziening of om piekbelastingen op het net te verminderen. Ze kunnen ook worden ingezet als buffer bij zonneparken om duurzame energie tijdelijk op te slaan voor gebruik op een later moment. Zo geeft Nissan bijvoorbeeld tien jaar garantie op haar thuisaccu's, die volgens eigen zeggen deels gebaseerd zijn op oude packs van de Leaf.
Ook is revisie soms mogelijk. Voorbeelden zijn fietsaccu's waarvan de cellen nog in goede staat zijn, maar waar iets als de printplaat het probleem vormt, of een accupakket waarvan bepaalde cellen in een pack tot problemen leiden: individuele cellen zijn lastig te vervangen, maar een pack vervangen kan wel. De cellen kunnen dan opnieuw gekalibreerd worden en zijn vervolgens weer goed voor vele jaren gebruik. Dat geldt ook voor auto's, hybride's, phev's of EV's die total loss gereden zijn, maar waarvan de accu geheel of gedeeltelijk nog in een prima staat is. Onder andere ARN en EcarPower verzamelen en testen accu's voor het gebruik in een andere vorm, zoals elektrische boten of aanhanger als e-aggregaat.
Ooit zal een accucel helemaal afgeschreven zijn. De restcapaciteit, vermogenscapaciteit of interne weerstand is dan zo laag geworden dat gebruik ervan tot problemen leidt. Dan zijn de cellen rijp voor de sloop. Fossiele brandstoffen, zoals kolen, olie en aardgas, worden meestal verbrand voor warmte- of elektriciteitsopwekking. Na verbranding ontstaan emissies als CO2, stikstof en fijnstof, en blijft er niets over. Bij een lithiumionaccu is dat anders. Ook na decennia gebruik zijn metalen als lithium, kobalt, nikkel en mangaan niet 'opgebruikt' wanneer een accu het einde van zijn levenscyclus bereikt; ze blijven aanwezig en kunnen grotendeels teruggewonnen worden. Dit vermindert de afhankelijkheid van mijnbouw en de daarmee samenhangende milieueffecten, en draagt ook bij aan de vermindering van de kosten en de vermindering van geopolitieke afhankelijkheid; metalen als nikkel en kobalt zijn immers amper in Europa beschikbaar. Het is dan ook niet voor niets dat de EU recycling verplicht heeft gesteld en bepaalde grondstoffen als 'kritiek' heeft bestempeld: ze zijn cruciaal voor de energietransitie en hoewel onderzoek naar alternatieve samenstellingen in volle gang is, kunnen ze niet zomaar vervangen worden door minder kritieke metalen.
Recycling wordt dus essentieel. Toch is het nog lang niet zover, want accurecycling staat voor een deel nog in de kinderschoenen. In dit artikel lees je meer over hoe recycling werkt, welke technieken er gebruikt worden en hoe het zit met wetgeving, geopolitiek en circulariteit.
Source: Tweakers.net