Ein Meilenstein für nachhaltige Batterieproduktion: tozero erreicht erstmals in Europa eine industrielle Graphitrückgewinnung mit 100 % Recyclinganteil – ein entscheidender Schritt hin zu einer kreislauffähigen und emissionsarmen Batterieindustrie. (Bild: tozero)
Tozero, ein 2022 gegründetes Start-up im Bereich des nachhaltigen Recyclings von Lithium-Ionen-Batterien, ist die Herstellung von recyceltem Graphit in Batteriequalität im industriellen Maßstab gelungen. Zum ersten Mal kam dieses zu 100 % recycelte Anodenmaterial erfolgreich in der Produktion von Batteriezellen zum Einsatz und hat damit die Eignung für kommerzielle Anwendungen bewiesen.
Bei herkömmlichen Recyclingverfahren wird Graphit häufig verbrannt oder geht aufgrund der Verwendung starker Säuren in Abfallströmen verloren, was eine effiziente Rückgewinnung verhindert. Das Verfahren von tozero indes gewinnt mehr als 80 % des Graphits zurück, während dessen morphologische Integrität im industriellen Maßstab erhalten bleibt. Dadurch lässt sich das Material wieder auf Batteriequalität aufbereiten. Der erfolgreiche Zelltest zeigt eine vergleichbare Leistung wie eine Batteriezelle aus neuem Graphit. Damit lässt sich recyceltes Graphit in die globalen Lieferketten integrieren.
Graphitnachfrage steigt um das 25-Fache
Die rasante Zunahme von Elektrofahrzeugen und der wachsende Bedarf an groß angelegten Speichermöglichkeiten für erneuerbare Energien steigern die Nachfrage nach Materialien für Batterien, einschließlich Graphit. Allein in der EU dürfte die Graphitnachfrage bis 2040 um das 20- bis 25-Fache des derzeitigen Niveaus ansteigen.
Derzeit werden 98 % des europäischen Graphits importiert, wobei China mehr als 90 % des weltweiten Angebots kontrolliert. Das macht Batteriehersteller anfällig für Handelsbeschränkungen und Unterbrechungen der Lieferkette. Bis zum Jahr 2030 sind weltweit noch fast 800.000 t Graphit zu liefern. Hinzu kommt, dass Graphit allein bis zu 40 % des gesamten Kohlenstoff-Fußabdrucks einer Batterie ausmacht, wobei der Abbau von Naturgraphit nach wie vor mit hohen Umweltkosten verbunden ist und zu Abholzung, Wasserverschmutzung und hohen Kohlenstoffemissionen beiträgt.
Deshalb greifen Batterie- und Automobilhersteller zunehmend auf recyceltes Graphit zurück - nicht nur um die Lieferkette zu sichern, sondern auch um neue Vorschriften wie die EU-Batterierichtlinie und das europäische Gesetz über kritische Rohstoffe einzuhalten und Netto-Null-Ziele zu erreichen.
Code für nachhaltige Graphitrückgewinnung geknackt
Das Verfahren von tozero ermöglicht Lithium- und Graphitrecycling ohne den Einsatz von starken Säuren. In der Pilotanlage arbeitet das Unternehmen bereits im industriellen Maßstab und gewinnt Lithium und Graphit aus der schwarzen Masse (Kathoden- und Anodengemisch nach der mechanischen Aufbereitung von Batterieabfällen) zurück, wodurch die Emissionen im Vergleich zum herkömmlichen Mineralienabbau um schätzungsweise 70 % sinken. Die hochreinen recycelten Materialien lassen sich direkt in der Endproduktherstellung einsetzen. Bis zum Jahr 2027 strebt das Unternehmen eine Produktion von mehr als 2.000 Tonnen recyceltem Graphit an, bis 2030 sollen es über 10.000 t sein.