35 Prozent weniger CO2 bei der Batterie-Herstellung
„Wir haben hier quasi eine ‚Coca-Cola-Formel‘ für die Produktion des nickelbasierten, aktiven Vorläuferkathodenmaterials gefunden, das für leistungsstarke EV-Batterien gebraucht wird“, sagt etwas provokant Björn Zikarsky, CEO der Pure Battery Technologies Pty Ltd (PBT) mit Hauptsitz im australischen Brisbane. Das 2017 als Spin-off der University of Queensland gegründete und seit 2020 mit einer Tochtergesellschaft in Ettlingen vertretene Unternehmen produziert das Vorprodukt pCAM für nickelbasiertes aktives Kathodenmaterial CAM, das in Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt wird, die für Elektromobilität zwingend benötigt werden.
„Wir haben dazu neuartige Verfahren zur Neuproduktion und Wiedergewinnung von Nickel-Mangan-Kobalt-Verbindungen entwickelt“, so Ex-Leistungsschwimmer und Ex-Olympiateilnehmer Zikarsky. „Diese Verfahren senken nicht nur die die Prozesskosten, sie reduzieren auch den Chemikalien- und Energieverbrauch und somit den CO2-Ausstoß erheblich. Wir glauben, dass diese Verfahren die bisherigen Prozesse in der Industrie ablösen werden.“
Seinen Anfang genommen hat die Unternehmensgeschichte von PBT in Australien im Jahr 2012. Die University of Queensland in Brisbane forschte zu diesem Zeitpunkt schon viele Jahre an den komplizierten Themen ‚Rohstoffgewinnung aus Mischmetallen und hydrometallurgischen Alternativverfahren zur Pyrometallurgie’, um die Umweltbelastung bei der Raffination von Metallerzen zu reduzieren.
Dabei wurden die beiden Verfahren Selective Acid Leaching (SAL) – Selektive Säurelaugung – und Combined Leaching (CL) – Kombinierte Laugung – ursprünglich für eine optimierte Gewinnung von Nickelmetall eingesetzt. „Der Schritt in Richtung aktivem Kathodenmaterial und Vorläuferkathodenmaterial erfolgte konzeptionell erstmalig in 2012“, sagt Bjorn Zikarsky, der ursprünglich aus Erlangen stammt und seit langem in Australien lebt.
Die PBT-Verfahren SAL und CL vereinfachen nicht nur die Produktion von aktivem Vorläuferkathodenmaterial für EV-Batterien aus Nickel-Mangan-Kobalt (NMC). Dank geringer Verweilzeit benötigen die Verfahren auch erheblich weniger Energie, stoßen weniger CO2 aus und erzeugen weniger Kosten als herkömmliche Verfahren, die ausgelegt sind, die Metalle im ersten Schritt zu trennen und in nachgelagerten Prozessen wieder zusammenzuführen.
PBT geht einen anderen Weg. CEO Zikarsky dazu: „Mischmetall-Legierungen mit Nickel, Kobalt und Mangan kommen im Erdreich vor. Diese werden konzentriert. Im Raffinerieprozess zum Batteriematerial fokussiert sich das SAL-Verfahren von PBT auf das Absondern der Unreinheiten anstatt auf die individuelle Trennung der einzelnen Metalle.“ Mit anderen Worten: Die drei Metalle werden nicht voneinander getrennt und anschließend wieder zusammengefügt, sondern nur von Unreinheiten befreit. Die Energie- und CO2-intensive Zuführung von Hitze und Druck, die zur Metalltrennung oft notwendig ist, wird damit reduziert.
Das gleiche passiert beim Recycling der sogenannten Black Mass. „Das Verfahren ist in der Industrie einmalig und durch zahlreiche Patente abgesichert: Durch SAL und CL sparen unsere Prozesse nachweislich bis zu 70 Prozent Energie, der CO2-Ausstoß sinkt um bis zu 85 Prozent und die Produktionskosten für batteriefähiges Vorläuferkathodenmaterial werden deutlich gesenkt“, erläutert Björn Zikarsky. Im gesamten Herstellungsprozess einer Batterie werde durch Anwendung der PBT-Technologie bis zu 35 Prozent weniger CO2 produziert.
PBT-Verfahren als neuer Standard für die Industrie?
Die Chance zur Kommerzialisierung – vor allem für den Automobilsektor – wurde schnell erkannt und ließ bei CEO Zikarsky zu einem gewagten Vergleich hinreißen: „Wir haben hier quasi eine ‚Coca-Cola-Formel‘ für die Produktion des nickelbasierten, aktiven Vorläuferkathodenmaterials gefunden, das für leistungsstarke EV-Batterien gebraucht wird. Wir sind dabei, einen neuen Standard für die Industrie zu setzen und wollen in Europa ein führender Anbieter von NMC-Batterievorprodukten werden – sowohl in der Primärversorgung aus dem Minenbereich als auch in der Sekundärversorgung.“
Denn der ‚Closed Loop’ in der Versorgung mit E-Auto-Batterien innerhalb der EU ist das große strategische Ziel von PBT. Der ‚Closed Loop’, also der geschlossene Kreislauf, bedeutet, dass die Rohstoffe nicht mehr zum Recycling und die Wiederaufbereitung die EU verlassen müssen. „Unsere Technologie kann dazu einen wertvollen Beitrag leisten“, so Zikarsky.
PBT könne die Black Mass aus allen Quellen verarbeiten, also nicht allein gebrauchte Batterien, sondern auch Abfall aus der Batterieproduktion und anderweitiger bestimmter Metallschrott aus der Industrieproduktion. Aus diesem Grund ist PBT auch sehr offen für viele weitere Partnerschaften. Denn für Björn Zikarsky steht fest: „Kein einzelnes Unternehmen, auch nicht die ganz großen Konzerne wie BASF oder Dow Chemical werden allein für den Closed Loop sorgen können.“
Links:
www.b-und-i.de
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