Gazdaságstratégiai tényező lesz az akkumulátorok újrahasznosítása Magyarországon

Az Európai Tanács és az Európai Parlament is realizálta a fenti anomáliát és az Európai Zöld Megállapodás (European Green Deal)  keretében rendeletekkel igyekszik elősegíteni a fenntarthatóbb és a körforgásos gazdaság célkitűzéseinek jobban megfelelő akkumulátor gyártási technológiák kifejlesztését abból a célból, hogy támogassa az európai közlekedés tiszta energiára való átállását és az üzemanyagimporttól való függetlenségét.

A közlekedés villamosításának következtében az akkumulátorok iránti kereslet gyorsan növekszik, 2030-ra várhatóan a 14-szeresére nő, amiből az Európai Unió akár 17%-kal is részesedhet. Az akkumulátorok iránti kereslet ilyen jellegű exponenciális növekedése a nyersanyagok iránti kereslet hasonló mértékű növekedéséhez fog vezetni.

Az Emergen Research jelentése szerint 2021. évben a lítiumbányászati piac mérete 343 millió dollárnál is nagyobb volt és a becslések szerint az évtized végére elérheti az 584 millió dollárt. A Visual Capitalist elemzése szerint a lítiumot nem csak az újratölthető akkumulátoroknál, hanem a kerámiákban és az üvegárukban is felhasználják (1. táblázat), mivel a lítium-karbonát növeli a szilárdságot és csökkenti a hőtágulást. Ez pedig fontos paraméter az üvegkerámia főzőlapok és érdekes módon az ipari kenőzsírok készítésénél is.

1. táblázat: lítium ipari felhasználása 2010. és 2021. évben (forrás: Visual Capitalist)

Az adatokból körvonalazódik, hogy az elektromos autók terjedésével 12 év alatt jelentősen megnőtt a lítium akkumulátorokban való felhasználásának aránya, a többi ipari alkalmazáshoz képest. A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) szerint 2025-re a világ jelentős lítium- és kobalthiánnyal nézhet szembe.  Thierry Breton, az EU belső piaci biztosa szerint a lítium és a ritkaföldfémek hamarosan fontosabbak lesznek, mint az olaj és a gáz.

A Project Blue 2022-es kritikus anyagkockázati indexe alapján a lítium jelenleg a 31. helyen áll. Az első helyen a kobalt áll, amely szintén kiemelt jelentőségű nyersanyag az akkumulátorok gyártásához.

Abszolút értékben 2021-ben a legnagyobb elektromosautó-piac Európában Németország volt, ahol novemberben és decemberben több, mint minden harmadik eladott új autó elektromos volt. Összességében az elektromos autók 2021-ben a teljes európai eladások 17%-át tették ki, de az egyes piacok között jelentős különbségek mutatkoztak. Norvégia 72%-kal, Svédország és Hollandia 45%-kal, illetve 30%-kal állt a globális rangsor élén. A nagy európai piacok közül messze Németországban volt a legmagasabb a piaci részesedés 25%-kal, amelyet az Egyesült Királyság és Franciaország (mindkettő 15% körül), Olaszország (8,8%) és Spanyolország (6,5%) követett.

Évente 100-120 millió személyautót gyártunk globálisan. Ha minden autó elektromos volna, akár 40 év alatt elfogyasztanánk a Föld ismert lítium készleteit. Itt még nem tartunk, de folyamatosan növekszik a kitermelés.

2021-ben a globális lítium kitermelés meghaladta a 100 ezer tonnát, melynek 90%-a mindössze három országból származott. 2010-hez képest a 2021-es lítiumtermelés megnégyszereződött.

Az Európai Unió a jelentősen függ a lítium importtól, hiszen a finomítatlan lítium mintegy 87%-a Ausztráliából származik. A Yahoo Finance és az Insider Monkey 2019-es becslése alapján 12 ország sorolható a jelentőslítium kitermelők, melyek között Portugália az egyetlen európai állam, ami a listán szerepel (2. táblázat).

2. táblázat: A legnagyobb lítium kitermelők (forrás: Yahoo Finance, Insider Monkey)

Érdekes, hogy míg Kína csak harmadik volt a kitermési listán 13%-kal, a világon kitermelt lítium több, mint felét itt dolgozták fel. Az US Geological Survey (USGS) becslése szerint az európai erőforrások a világ összmennyiségének 7%-át teszik ki. Európában Németországban találtak 400 millió darab elektromosautó akkumulátor gyártásának elegendő mennyiségű lítiumlelőhelyet, amely csökkentheti a németek lítiumfüggőségét.

Az Európai Zöld Megállapodás fenntarthatóvá kívánja tenni a teljes akkumulátor értékláncot, beleértve az akkumulátorok teljes életciklusát is. Ennek az a fő oka, hogy az akkumulátor technológia központi szerepet játszik az Európai Unió 2050-ig megvalósítandó klímasemlegességének elérésében. Szigorúbb célkitűzésekben állapodtak meg a hulladékgyűjtésre, az újrafeldolgozás hatékonyságára és az anyagvisszanyerésre vonatkozóan, továbbá megszabja, hogy az akkumulátorok legyenek könnyebben kivehetők és cserélhetők és azt is, hogy a fogyasztók számára szélesebb körű információkat kelljen szolgáltatni:

1. A fogyasztók jobb tájékoztatása érdekében az akkumulátorokon címkék és QR-kódok lesznek elhelyezve, amelyeken a kapacitásukra, teljesítményükre, tartósságukra, kémiai összetételükre vonatkozó információk, valamint a "szelektív gyűjtés" szimbólum szerepel.
2. Az LMT-akkumulátoroknak, a 2 kWh-nál nagyobb kapacitású ipari akkumulátoroknak és az elektromos járművek akkumulátorainak "digitális akkumulátorútlevéllel" is rendelkezniük kell, amely tartalmazza az akkumulátortípusra vonatkozó információkat, valamint az egyes akkumulátorokra és azok használatára vonatkozó egyedi információkat.
3. A 2 kWh-nál nagyobb kapacitású EV-akkumulátorok, LMT-akkumulátorok és újratölthető ipari akkumulátorok esetében kötelező lesz a szén-dioxid-kibocsátásról szóló nyilatkozat és címke.
4. A készülékekben lévő hordozható akkumulátorokat úgy kell megtervezni, hogy a fogyasztók maguk is könnyen kivehessék és kicserélhessék azokat.
5. A kkv-k kivételével az uniós piacon akkumulátorokat forgalomba hozó valamennyi gazdasági szereplőnek ki kell dolgoznia és végre kell hajtania egy, a nemzetközi szabványokkal összhangban lévő, úgynevezett "átvilágítási politikát", amely a nyersanyagok és másodlagos nyersanyagok beszerzésével, feldolgozásával és kereskedelmével kapcsolatos társadalmi és környezeti kockázatok kezelésére irányul.

2024-től fokozatosan bevezetésre kerülnek a szén-dioxid-kibocsátásra, az újrahasznosított tartalomra, valamint a teljesítményre és a tartósságra vonatkozó fenntarthatósági követelmények. A kiterjesztett gyártói felelősségre (EPR) vonatkozó átfogóbb szabályozási keretrendszer alkalmazása 2025 közepétől kezdődik, és idővel magasabb begyűjtési célértékek kerülnek bevezetésre.

A hordozható akkumulátorok esetében a célérték:

• 2027-ben 63%,
• 2030-ban 73% lesz.

A könnyű közlekedési eszközökből származó akkumulátorok esetében a célérték (amelyek a kerekes járművek, például elektromos robogók és kerékpárok vontatásához biztosítanak áramot):

• 2028-ban 51%,
• 2031-ben 61% lesz.

Valamennyi begyűjtött akkumulátort újra kell hasznosítani és magas szintű visszanyerést kell elérni, különösen az olyan értékes anyagok tekintetében, mint a réz, a kobalt, a lítium, a nikkel és az ólom. A lítium esetében az anyagvisszanyerési célérték 2027-re 50%, 2031-re pedig 80% lesz.

Jelenleg Európában a lítium-ion akkumulátorok újrahasznosítása főként a kis elektronikai eszközök, (laptopok és mobiltelefonok), valamint a mikromobilitású járművek (roller, kerékpár, robogó, segway) visszagyűjtésén alapul, ahol az akkumulátorokat a készülékekből származó hagyományos akkumulátor-áramlás részeként gyűjtik, így az újrafeldolgozással visszanyert anyagok mennyisége viszonylag alacsony.  Az EU-ban a 2010-ben begyűjtött lítium-ion akkumulátorok mennyisége a becslések szerint mindössze 1.289 tonna volt.

A jelenlegi lítium nagy része a hulladéklerakókba kerül, ami hozzájárul Európa lítium kitermelőktől és feldolgozóktól való függőségéhez. Az Európai Unióban a lítium-ion akkumulátoroknak és elemeknek mindössze az 5%-át hasznosítják újra egy belga újrahasznosító óriásvállalat, az Umicore szerint. A jelenlegi európai helyzet az anyag-újrahasznosítás tekintetében még mindig messze van a kívánatostól, tekintettel arra, hogy ma a kobaltnak csak 22%-a, a nikkelnek 16%-a, az alumíniumnak 12%-a és a mangánnak 8%-a kerül újrahasznosításra.

Jelenleg a lítium bányászat gazdaságosabb, mintha az akkumulátorokból hasznosítanánk újra. Az újrahasznosítás eleve egy költséges folyamat, hiszen a logiszitikai költségek mellett, jelentős mértékű munkaerőköltsége is van az előkezelés és hasznosítás során. Az újrahasznosítási folyamat költségeit (azaz a munkaerő, az anyagok, a közüzemi és általános költségek) figyelembe véve, a hidrometallurgia a legolcsóbb, a pirometallurgia pedig a legdrágább eljárás. Az utóbbi magasabb általános és közüzemi költségekkel jár, és munkaigényesebb, ami megnövekedett munkaerőköltségeket eredményez. A hidrometallurgiai újrahasznosításnak magasabbak az anyagköltségei, például a kioldáshoz szükséges vegyszerek miatt.

Az újrahasznosítási költségek minden eljárás esetében Kínában a legalacsonyabbak, ami az alacsonyabb munkaerőköltségeknek és általános költségeknek köszönhető. Maga az újrahasznosítási folyamat 75-90%-kal járul hozzá a teljes újrahasznosítási költségekhez.

Van tehát bőven tennivaló egy fenntarthatóbb akkumulátor értéklánc kialakítása érdekében. Azonosítani és ezt követően csökkenteni kell az akkumulátorokat gyártó és forgalomba hozó vállalatoknak az akkumulátorgyártáshoz használt nyersanyagok kitermelésével, feldolgozásával és kereskedelmével kapcsolatos társadalmi és környezeti kockázatokat. Az Európai Parlamentnek és a Tanácsnak hivatalosan is el kell fogadnia az Európai Zöld Megállapodáshoz kapcsolódó új akkumulátor újrahasznosítási rendeletet, ráadásul a jogszabály végrehajtásához számos részletszabály elfogadására lesz még szükség 2024 és 2028 között.

A Nemzeti Akkumulátor Iparági Stratégia 2030 szerint Németország után jelenleg Magyarország az európai lítiumion-akkumulátorgyártás egyik legfontosabb központja.

Mint az az Országos Hulladékgazdálkodási Tervből kiderül, a lítium-ion akkumulátorok hulladékainak egységes besorolásának hiánya miatt azok mennyiségéről a meglévő nyilvántartások nem adnak pontos adatot. Annak ellenére sem, hogy a kritikus nyersanyagok kinyerése hulladékból inkább hamarabb, mint később nemzetgazdasági jelentőségűvé fog válni. Hazánkban is megjelentek a világ legnagyobb akkumulátorgyártói - a különböző beszállítókról nem is beszélve -, mint a Samsung SDI, SK Innovation, valamint a kínai Contemporary Amperex Technology (CATL), melyek számára kiemelt jelentőségűek lesznek ezek az újrahasznosított nyersanyagok.

Magyarországon gazdaságstratégiai jelentőségű kérdéssé fog válni és itthon tartani a kritikus nyersanyagokat, illetve saját magának feldolgozni, hasznosítani, ezért kiemelt szempont lesz a használt akkumulátorok újrahasznosítási rendszerének kialakítása és technológiai fejlesztése is, mert ezzel csökkenteni fogjuk a nyersanyagfüggőségünket!

Reális lehet a 60-80% kapacitású használt akkumulátorok más funkciókban való hasznosítása. Például az elektromos autók használt akkumulátora még jó hatásfokkal alkalmazható a házi napelemek, vagy naperőművek által termelt áram raktározására.  A hazai akkumulátorok újrahasznosításának és a benne található értékes nyersanyagok kinyerésének szempontjából jelentős technológiai fejlesztések szükségesek, amelyhez a kutatás-fejlesztés, szakpolitikai döntések és vállalati beruházások kellenek. Ki kell alakítani a használt akkumulátorok leadási, begyűjtési és logisztikai gyakorlatát, támogatni kell a használt akkumulátorok alapanyagainak kinyerését célzó technológiák fejlesztését, az akkumulátor adatok megosztását lehetővé tévő digitális technológiák elterjedését, valamint az innovatív újrahasznosítási technológiák kidolgozását.