Der Recyclingpreis für Lithium-Ionen-Batterien fördert die Wiederherstellung verbrauchter Batterien

Das Büro für Energieeffizienz und erneuerbare Energien des US-Energieministeriums (DOE) hat kürzlich die dritte und letzte Phase des Lithium-Ionen-Batterie-Recyclingpreises mit einer virtuellen Auftaktveranstaltung zur Einführung der Phase-III-Regeln und Gutscheinrichtlinien gestartet. Sieben Teams aus den USA rücken in die Phase III des Wettbewerbs vor. Dies trägt zum Ziel von DOE bei, 90% aller verbrauchten Lithium-Ionen-Batterien (LIB) für das eventuelle Recycling kritischer Materialien und die Wiedereinführung in die Lieferkette zu gewinnen.

Das National Renewable Energy Laboratory (NREL) ist der Preisverwalter für den schrittweisen Wettbewerb in Höhe von 5,5 Millionen US-Dollar. Mitglieder des NREL-Zentrums für integrierte Mobilitätswissenschaften und des Data Analytics Tools and Applications Center spielen eine entscheidende Rolle bei der Durchführung und Umsetzung des Preises. NREL verwaltet auch die Verwaltung von Sachgeldern, die an Gewinner der Phase II vergeben und in Phase III des Preises verwendet werden.

Sieben Teams als Phase-II-Gewinner ausgewählt

Vierzehn Teams nahmen an Phase II des Preises teil, der sich auf den Aufbau von Industriepartnerschaften konzentrierte, um eine Proof-of-Concept-Lösung zu entwerfen, zu simulieren und zu prototypisieren. Die Teams haben das Sammeln, Sortieren und Trennen von Batterien, die sichere Lagerung und den sicheren Transport sowie die umgekehrte Logistik in eine zusammenhängende End-to-End-Lösung integriert. Die erfolgreichen Konzeptinnovationen reichten von Anreizen für die Sammlung von Unterhaltungselektronik bis hin zu Zertifizierungsprogrammen für Batterien von Elektrofahrzeugen.

Die sieben Phase-II-Gewinnerteams sind:

• Li Industries (Blacksburg, Virginia)
  Li Industries entwickelt ein auf maschinellem Lernen basierendes, automatisiertes intelligentes Batteriesortiersystem, mit dem Batterien nach verschiedenen Merkmalen, einschließlich chemischer Zusammensetzung, Größe, Gewicht und Verpackungstyp, genau und effizient sortiert und getrennt werden können.
• OnTo Technology (Bend, Oregon)
  Die Lösung zum Deaktivieren, Identifizieren, Sortieren und Schneiden von OnTo bietet eine sichere und effiziente Verarbeitung von Altbatterien am Ende der Lebensdauer, indem LIBs nach Kathodenchemie sortiert werden.
• Powering the Future (Glendale, Wisconsin)
  Clarios nutzt das bestehende Sammelnetz für Blei-Säure-Batterien, um EOL-LIBs (End-of-Life) zu sammeln, und setzt innovative Technologien ein, um gemischte EOL-Batterien zu handhaben und letztendlich den Wert des Netzwerks zu optimieren.
• Erneuerung (Chicago, Illinois)
  Das Asset-Tracking- und Marktplatzkonzept von Renewance Connect optimiert die Umkehrlogistik- und Recyclingaktivitäten, indem der Zugang zu und die Nutzung der vorhandenen Infrastruktur für Stilllegungs-, Sammel-, Lager-, Sortier-, Transport- und Recyclingdienste verbessert werden.
• Smartville (San Diego, Kalifornien)
  Smartville setzt verteilte heterogene Unifying Battery (HUB) -Anlagen ein, um Kosten zu senken und Wert in der Reverse-Logistics-Lieferkette zu schaffen, indem LIBs ausgeglichen, konditioniert und zertifiziert werden, bevor sie für den sekundären Gebrauch verwendet oder an Recycler geliefert werden.
• Team Portables (Seattle, Washington)
  Reward to Recycle ist eine Smartphone-App zur Kundenbindung, mit der Verbraucher lernen können, wie sie eine Belohnung für das Recycling ihrer Batterie erhalten. Diese App verwendet eine digitale Identität, um tragbare LIBs zu verfolgen und das endgültige Recycling zu unterstützen.
• Titan Advanced Energy Solutions (Sommerville, Massachusetts)
  Die Battago-Plattform generiert, aggregiert und verbindet Batteriedaten, um einen transparenten Marktplatz zu schaffen und die Lücke zwischen Batteriebesitzern, Integratoren und Altrecyclern zu schließen.

Die sieben Gewinnerteams der Phase II sind berechtigt, an der Phase III des Preises teilzunehmen. Jeder erhält einen Geldpreis in Höhe von 357.000 USD und Sachgutscheine in Höhe von 100.000 USD, die in nationalen Labors und zugelassenen Organisationen des American-Made Challenges Network verwendet werden können.

Reale Anwendung innovativer Lösungen

Die guten Ideen, die die Teilnahme an Phase I ausgelöst haben, werden zu umfassenden Geschäftsplänen, die nach Abschluss des Preises für den Erfolg erstellt wurden. Die Lösungen konzentrieren sich auf reale Szenarien für die sichere Wiederherstellung einer oder mehrerer LIB-Anwendungen (Unterhaltungselektronik, Elektrofahrzeuge und stationäre Speicher). Diese Konzepte überbrücken eine bedeutende Hürde auf dem Weg zu einer Kreislaufwirtschaft für LIBs.

"Lithium-Ionen-Batterien werden immer häufiger eingesetzt, von Mobiltelefonen und Laptops bis hin zu immer mehr Elektrofahrzeugen auf der Straße", sagte Lauren Lynch, Preisverwalterin. "Es ist wichtig, effektive Prozesse zu implementieren, um die kritischen Materialien zurückzugewinnen und potenziell negative Auswirkungen auf die Umwelt oder auf andere Weise zu vermeiden."

In Phase III des Preises müssen die Teams ihre End-to-End-Lösungen erheblich verbessern und eine Pilotvalidierung ihrer Konzepte durchführen. Die Teams werden Wirkungsmodelle aus Phase II einbeziehen, um die Machbarkeit ihrer Lösungen zu demonstrieren. Die in Phase III erzielten Fortschritte werden zeigen, wie effektiv, effizient und praktikabel ihre Konzepte sind, wenn sie vollständig skaliert sind.

Jedes teilnehmende Team der Phase III kann Sachgutscheine im Wert von bis zu 100.000 US-Dollar verwenden, um die endgültige Einreichung zu fördern. NREL-Forscher schließen sich anderen nationalen Labors und Branchenexperten an und unterstützen die teilnehmenden Teams bei der Entwicklung, Erprobung und Validierung ihrer innovativen Lösungen. Mit den Preisgutscheinen können Teams auf Tools, Ausrüstung und Fachwissen zugreifen, um ihre Konzepte voranzutreiben.

Bis zu vier endgültige Gewinner der Phase III werden ausgewählt. Jeder Phase-III-Gewinner erhält einen Geldpreis von bis zu 2.000.000 USD, der gleichmäßig auf die Gewinnerteams verteilt wird.

Der Preis für das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien wurde im Januar 2019 bekannt gegeben, um die Forschung von DOE im Forschungs- und Entwicklungszentrum für das Recycling von Lithium-Batterien von ReCell sowie die Bemühungen zur Entwicklung der nächsten Generation fortschrittlicher Batterietechnologien für Elektrofahrzeuge zu ergänzen. Um mehr über den Batterie-Recycling-Preis zu erfahren, besuchen Sie bitte die Preis für das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien in den USA Webseite.

Mit freundlicher Genehmigung von NREL.