Neue Studie zeigt massive Einsparungen bei Emissionen, Energie und Wasser
Eine aktuelle Untersuchung der Stanford University belegt, dass das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien deutliche Umweltvorteile gegenüber dem Abbau neuer Metalle bietet. Laut der Studie, die in Nature Communications veröffentlicht wurde, reduziert das Recycling:
- Treibhausgasemissionen um 58 % bis 81 %
- Wasserverbrauch um 72 % bis 88 %
- Energieverbrauch um 77 % bis 89 %
Zusätzlich korreliert der geringere Energieverbrauch mit reduzierten Luftschadstoffen wie Ruß und Schwefelverbindungen. Diese Erkenntnisse sind von großer Bedeutung, da die Nachfrage nach Batterien für Elektrofahrzeuge und Energiespeicher rasant wächst.
Recycling als Lösung für Rohstoffknappheit
Lithium-Ionen-Batterien enthalten kritische Metalle wie Lithium, Nickel, Kobalt, Kupfer, Mangan und Aluminium. Anstatt diese Rohstoffe aufwendig zu fördern, können sie durch Recycling aus zwei Hauptquellen gewonnen werden:
- Produktionsausschuss aus der Batterieherstellung
- Ausgediente Batterien, die vor allem aus Industrie und Gewerbe stammen
Die Studie zeigt, dass das Recycling dieser Materialien weniger als die Hälfte der Emissionen im Vergleich zum herkömmlichen Bergbau verursacht. Besonders umweltfreundlich ist die Wiederverwertung von Produktionsausschuss, die nur 19 % der CO₂-Emissionen, 12 % des Wasserverbrauchs und 11 % des Energiebedarfs des Metallabbaus verursacht.
Standort und Energiequelle entscheidend für Umweltbilanz
Die Umweltvorteile des Recyclings hängen stark vom Standort der Recyclinganlagen und der Energiequelle ab.
- Regionen mit kohlebasiertem Strom reduzieren den ökologischen Nutzen erheblich.
- In Regionen mit Wasserknappheit kann der hohe Wasserverbrauch problematisch sein.
Ein gutes Beispiel ist Redwood Materials, Nordamerikas größte Recyclinganlage für Lithium-Ionen-Batterien in Nevada. Dank sauberer Energiequellen wie Wasserkraft, Geothermie und Solarenergie erzielt das Unternehmen eine besonders günstige Umweltbilanz.
Transportwege spielen eine zentrale Rolle
Auch die Transportwege beeinflussen die Umweltbilanz erheblich. Der konventionelle Abbau von Kobalt ist besonders ressourcenintensiv:
- 80 % des weltweiten Kobaltvorkommens stammen aus der Demokratischen Republik Kongo.
- 75 % davon werden nach China transportiert, um dort raffiniert zu werden.
- Die gesamte Transportstrecke für Metalle in einer Batterie beträgt durchschnittlich 57.000 Kilometer – das entspricht 1,5 Erdumrundungen.
Im Vergleich dazu ist die Transportdistanz beim Recycling viel geringer. In den USA könnten ausgediente Batterien im Durchschnitt nur 225 Kilometer bis zur nächsten Recyclinganlage transportiert werden. Das zeigt, wie Recycling die CO₂-Emissionen auch durch kürzere Lieferketten reduziert.
Innovative Recyclingverfahren senken Umweltbelastung
Viele herkömmliche Recyclingmethoden sind energieintensiv. Das übliche pyrometallurgische Verfahren benötigt Temperaturen von über 1.400 °C, was einen hohen Energieverbrauch mit sich bringt.
Redwood Materials hat jedoch eine innovative Technologie namens „Reductive Calcination“ entwickelt, die:
- Mit niedrigeren Temperaturen arbeitet
- Keine fossilen Brennstoffe benötigt
- Mehr Lithium zurückgewinnt als herkömmliche Methoden
Diese Fortschritte machen das Recycling effizienter und umweltfreundlicher.
Fazit: Recycling als Schlüssel für eine nachhaltige Zukunft
Der Bedarf an Kobalt, Nickel und Lithium wird in den kommenden Jahren weiter steigen. Die Studie zeigt jedoch, dass Recycling eine umweltfreundliche und wirtschaftliche Alternative zum Bergbau ist. Während in den USA bereits 50 % der Lithium-Ionen-Batterien recycelt werden, liegt die Recyclingquote bei Bleibatterien bei 99 %.
„Für eine nachhaltige Zukunft müssen wir jetzt ein effizientes Recycling-System entwickeln“,
betont William Tarpeh, leitender Autor der Studie. Dies erfordert eine Kombination aus:
- Besserer Batteriegestaltung, um das Recycling zu erleichtern
- Optimierten Sammelsystemen für Altbatterien
- Umweltfreundlichen Recyclingverfahren mit niedrigerem Energieverbrauch
Mit der richtigen Strategie kann die Batterieindustrie den Übergang zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft beschleunigen.
