E-Auto-Batterien haben nur eine begrenzte Lebensdauer und werden im Anschluss meist recycelt oder als in stationären Großspeichern weiterverwendet. Forscher aus den USA haben nun eine zusätzliche Möglichkeit für die Weiterverwendung gefunden. So könnten E-Auto-Batterien künftig auch als Dünger weiterverwendet werden.
Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) gelten als besonders sicher, langlebig und kostengünstig. Vor allem im Vergleich zu anderen Lithium-Ionen-Batterien, die Nickel-, Mangan- oder Kobalt-Oxid enthalten, schützt der chemische Aufbau vor einer Überhitzung und minimiert so die Brandgefahr deutlich.
Aufgrund dieser Vorteile werden Lithium-Eisenphosphat-Batterien zunehmend auch in E-Fahrzeugen eingesetzt. Sie bieten eine lange Lebensdauer und können viele Ladezyklen überdauern. Dennoch ist auch bei diesen Akkus das Ende der Lebensdauer irgendwann erreicht.
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Ein Recycling ist jedoch schwierig, da sie im Gegensatz zu anderen Batterietypen kaum teure oder seltene Metalle enthalten, für deren Rückgewinnung sich der Aufwand wirtschaftlich lohnen würde. Auch die chemische Zusammensetzung, bei der die Komponenten chemisch stabil und fest gebunden sind, macht eine Trennung aufwendig und energieintensiv.
Dadurch ist das Recycling herkömmlicher LFP-Akkus bislang meist teurer als die Herstellung neuer Batterien – ein Problem, das mit der wachsenden Zahl ausgedienter E-Auto-Batterien zunehmend an Bedeutung gewinnt. Forscher von der University of Wisconsin–Milwaukee haben hierfür nun eine Lösung gefunden, mit der ausgediente E-Auto-Batterien dieser Art statt zum Recycling zu Dünger für die Landwirtschaft verarbeitet werden können.
Statt Recycling: E-Auto-Batterien werden als Dünger weiterverarbeitet
Prognosen der Internationalen Energieagentur zufolge könnten bis zum Jahr 2030 weltweit bereits mehr als 200 Millionen Elektroautos auf den Straßen unterwegs sein. Für das Jahr 2035 liegt die Prognose sogar weit über 500 Millionen.
Zum Vergleich: Im Jahr 2024 waren weltweit rund 55,8 Millionen Elektroautos zugelassen, ein Plus von rund 13,8 Millionen im Vergleich zum Vorjahr. Die Zahl der E-Autos wird in den kommenden Jahren also sprunghaft ansteigen.
Die zunehmende Zahl wird aber auch dazu führen, dass immer mehr Lithium-Ionen-Batterien das Ende ihrer Lebensdauer erreichen. Damit stellen sie eine wachsende Herausforderung für Recycling, Rohstoffrückgewinnung und nachhaltige Entsorgung dar.
Für die Weiterverarbeitung von Lithium-Eisenphosphat-Batterien hat nun der Forscher Deyang Qu von der University of Wisconsin–Milwaukee eine Lösung entwickelt. Der Professor hat mit seinem Team das Lithium in den Akkus über ein Ionenaustauschverfahren durch Kalium ersetzt.
Sei verbleiben nur noch die Elemente hosphor, Kalium und Stickstoff, die als wichtige Bestandteile von Düngemitteln gelten. „Derzeit kostet das Recycling der Batterien mehr als der Wert der zurückgewonnenen Stoffe“, erklärt der US-Professor. „Wenn wir diese Elemente jedoch in Düngemittel umwandeln können, reduzieren wir nicht nur den Abfall, sondern unterstützen auch die Landwirtschaft in Wisconsin und darüber hinaus.“
Nachhaltige Entsorgung von E-Auto-Batterien
„Es gibt nur zwei Möglichkeiten, mit dieser Art von Abfall umzugehen“, erklärt Qu. „Entweder müssen die Hersteller oder die Regierung für die Entsorgung des Abfalls aufkommen. Das hat uns dazu inspiriert, nach einem wirtschaftlich nachhaltigen Weg zu suchen.“ Das sei vor allem sinnvoll, da die USA die meisten der für die Herstellung von Düngemitteln benötigten Mineralvorkommen importieren muss.
Durch das Recycling dieser Batterien würde eine einheimische Versorgung mit diesen Inhaltsstoffen geschaffen.
Qu will nun mit seinem Team Dünger in größerem Maßstab herstellen. Anschließen sollen vergleichende Feldversuche mit herkömmlichen Düngemitteln auf einer Fläche von einem Hektar durchgeführt werden.
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