Volg Duurzaamnieuws op Google News | Discover | of als voorkeursbron op Google
Meer dan 92 procent van de zeldzame metalen uit afgedankte nikkelarme kathodes kan opnieuw worden gebruikt. Dat biedt nieuwe kansen voor de achterblijvende terugwinning van lithium en gemengde batterijstromen, nu de Europese normen vanaf 2028 flink omhooggaan.
Een oude e-bikeaccu belandt na gebruik al snel in de shredder, maar wat er daarna met de fijngemalen poeders gebeurt, bepaalt hoeveel nieuwe grondstoffen Europa nog moet delven. Vooral bij gemengde batterijstromen met weinig nikkel is recyclen niet altijd hetzelfde als zoveel mogelijk materiaal terugwinnen. Gevestigde recyclers zoals Umicore halen bij nikkel, koper en kobalt al meer dan 95 procent terug, maar juist die lastige, nikkelarme mengstromen blijven een zwakke plek. Een nieuwe hydrometallurgische methode, beschreven in het tijdschrift Energy Storage Materials, pakt dat probleem gericht aan: onderzoekers lossen de zwarte batterijmassa op om de metalen te scheiden en er weer bruikbaar kathodemateriaal van te maken. In tests met commerciële batterijcellen behield dat materiaal nog 88 procent van zijn capaciteit na 500 laadcycli en meer dan 85 procent na 900 cycli — een resultaat dat de belofte van deze aanpak concreter maakt dan een recyclingpercentage alleen.
Waar het nu misloopt
Recyclers hebben vooral moeite met gemengde batterijstromen die weinig nikkel bevatten. In de kathode, de laag waarin een batterij zijn energie opslaat, raken de metalen in zo’n mengstroom makkelijker door elkaar. Toch wil de industrie ze het liefst zo zuiver mogelijk terugwinnen, want alleen dan kun je er weer nieuw batterijmateriaal van maken.
Umicore combineert smelten met chemische scheiding en haalt zo al meer dan 95 procent van het nikkel, koper en kobalt terug uit oude batterijen. De grootste uitdaging zit bij lithium en bij die moeilijk te scheiden mengstromen.
De meeste bestaande fabrieken werken nog met pyrometallurgie: smelten bij temperaturen boven de 1.000 graden Celsius. Dat kost veel energie, en er gaat meer materiaal verloren dan bij chemische recycling.
Minder warmte, minder energie en uitstoot
Twee werknemers in veiligheidsuitrusting behandelen batterijen in een recyclingfaciliteit. Beeld: Ecobat.
De nieuwe methode werkt juist met hydrometallurgie: metalen worden chemisch uit het materiaal gehaald in plaats van weggesmolten. Vergeleken met gangbare recycling gebruikt dit proces 8,6 procent minder energie, en de CO2-uitstoot ligt 13,9 procent lager.
Waar smelten dus boven de 1.000 graden uitkomt, blijft hydrometallurgie onder de 200 graden. Dat scheelt flink, al kent de chemische route ook een nadeel: het proces levert veel afvalwater op, dat weer gezuiverd moet worden.
De echte winst zit in wat er overblijft. Nikkel, kobalt en mangaan kunnen na de scheiding direct dienen als grondstof voor nieuw kathodemateriaal, in plaats van te eindigen als een minder bruikbaar restproduct.
Europa legt de lat hoger
De Europese Batterijverordening verplicht producenten en recyclers om vanaf eind 2027 minimaal 90 procent van het nikkel, koper en kobalt uit afgedankte batterijen terug te winnen. Voor lithium ligt de norm dan nog op 50 procent.
Goed om te weten: vanaf eind 2031 stijgen die Europese doelen verder, naar 95 procent voor nikkel, koper en kobalt en 80 procent voor lithium.
Lithium is daarmee het metaal om in de gaten te houden. Het is onmisbaar voor de meeste lithium-ionbatterijen, maar bleef in de Europese regels lange tijd achter bij nikkel, koper en kobalt. Nieuwe technieken die beter overweg kunnen met gemengde of nikkelarme kathodes, kunnen daardoor snel belangrijker worden.
Ook Delft zoekt een slimmere mix
In Nederland werkt TU Delft aan hetzelfde vraagstuk: hoe recycle je verschillende batterijtypen samen, zonder waardevolle metalen te verliezen? Onderzoekers van de TU Delft lieten zien dat je LFP- en NMC-batterijen samen kunt verwerken met een mild oplosmiddel.
Daarbij helpt ijzer uit de LFP-batterijen om metalen uit de NMC-deeltjes los te maken. Met deze methode haalden de onderzoekers tot 95 procent van het lithium, nikkel, kobalt en mangaan uit die NMC-deeltjes terug — een resultaat dat laat zien waarom sorteerstromen en slimme chemie steeds dichter bij elkaar komen.
Minder verlies in de recyclingketen betekent minder druk om nieuwe metalen te delven, terwijl gebruikte batterijen zo een steeds waardevollere grondstoffenvoorraad worden.
Over het onderzoek
De studie in Energy Storage Materials keek naar afgedankte, nikkelarme kathodes die samen in één stroom terechtkomen. Daaruit maakten de onderzoekers nikkelrijke kathodes met meerdere kristalkorrels, bedoeld voor nieuwe lithium-ionbatterijen. Ze testten het gerecyclede materiaal in commerciële pouchcellen — platte batterijcellen zoals je die ook in grotere accupakketten tegenkomt.
