Recyklace baterií: co přikazuje nařízení EU 2023/1542

Recyklace baterií: co přikazuje nařízení EU 2023/1542

Baterie z elektromobilů obsahují lithium, nikl, kobalt a měď, tedy suroviny, které Evropa většinou dováží. Nařízení Evropského parlamentu a Rady (EU) 2023/1542 o bateriích proto stanoví, kolik z nich se musí při recyklaci získat zpět a kolik recyklovaného materiálu musí obsahovat nové baterie. Shrnujeme hlavní lhůty a na příkladech ukazujeme, co znamenají pro výrobce i recyklační firmy.

Proč nařízení vzniklo

Nařízení nahradilo starší směrnici o bateriích z roku 2006 a na rozdíl od ní platí přímo ve všech členských státech. Pokrývá celý životní cyklus baterie: od uhlíkové stopy výroby přes označování a bateriový pas až po sběr a recyklaci. Plné znění je v databázi EUR-Lex. Pro automotive jsou nejdůležitější tři povinnosti: účinnost recyklace, výtěžnost jednotlivých materiálů a minimální podíl recyklovaného obsahu.

Účinnost recyklace

Účinnost recyklace udává, jaký podíl hmotnosti odpadních baterií musí recyklační proces přeměnit na využitelné materiály. Podle přílohy XII části B platí tyto cíle:

Typ baterií do 31. 12. 2025 do 31. 12. 2030
lithiové 65 % 70 %
olověné 75 % 80 %
nikl-kadmiové 80 % 80 %
ostatní 50 % 50 %

Výtěžnost materiálů

Vedle celkové účinnosti stanoví nařízení i to, kolik konkrétních kovů se musí z odpadu získat zpět (příloha XII část C):

Materiál do 31. 12. 2027 do 31. 12. 2031
kobalt, měď, olovo, nikl 90 % 95 %
lithium 50 % 80 %

Lithium je technicky nejobtížnější. Při starších hutních postupech končí ve strusce, a proto se rozvíjejí hydrometalurgické technologie, které kovy z rozdrcené „černé hmoty“ loužením oddělí.

Povinný recyklovaný obsah

Článek 8 nařízení ukládá, aby průmyslové baterie s kapacitou nad 2 kWh, baterie elektromobilů a startovací baterie obsahovaly minimální podíl kovů získaných recyklací:

Materiál od 18. 8. 2031 od 18. 8. 2036
kobalt 16 % 26 %
lithium 6 % 12 %
nikl 6 % 15 %
olovo 85 % 85 %

Ještě předtím, od 18. srpna 2028, musí výrobci podíl recyklovaného obsahu v technické dokumentaci doložit. Komise může cíle pro rok 2036 přezkoumat podle dostupnosti recyklovaných surovin.

Bateriový pas

Od 18. února 2027 musí mít každá baterie elektromobilu, každá průmyslová baterie nad 2 kWh a baterie lehkých dopravních prostředků elektronický bateriový pas dostupný přes QR kód. Obsahuje mimo jiné údaje o chemickém složení, uhlíkové stopě, podílu recyklovaného obsahu a o stavu baterie. Recyklačním firmám pas usnadní třídění, protože budou předem vědět, zda zpracovávají LFP, nebo NMC. Rozdíly obou chemií popisujeme v samostatném srovnání.

Řešený příklad 1: kolik lithia se musí vrátit

Recyklační závod zpracuje odpadní baterie, které dohromady obsahují 10 tun lithia.

  • v roce 2028 (cíl 50 %) musí získat nejméně 5 tun lithia,
  • v roce 2032 (cíl 80 %) nejméně 8 tun.

Výtěžnost se počítá z obsahu lithia v odpadu, ne z celkové hmotnosti baterií.

Řešený příklad 2: účinnost recyklace

Do závodu přijde 1 000 tun lithiových baterií. Z procesu vyjde 620 tun využitelných materiálů. Účinnost je 620 / 1 000 = 62 %, tedy méně než cíl 65 % platný od konce roku 2025. Pro splnění cíle by závod potřeboval získat aspoň 650 tun, pro rok 2030 pak 700 tun.

Řešený příklad 3: recyklovaný nikl v nové baterii

Baterie NMC 811 obsahuje 40 kg niklu. Od 18. srpna 2031 musí nejméně 6 % pocházet z recyklace, tedy 2,4 kg; od roku 2036 při 15 % už 6 kg. U kobaltu musí stejná baterie s 5 kg kobaltu v roce 2031 vykázat 0,8 kg recyklovaného (16 %) a v roce 2036 1,3 kg (26 %). Čísla složení jsou ilustrační. Ukazují ale, že výrobce bude potřebovat zajištěný přísun recyklovaných kovů, nejlépe smluvně dlouho dopředu.

Jak recyklace probíhá

Baterie z elektromobilu se nejprve vybije a demontuje na moduly nebo články, protože celá sada váží stovky kilogramů a obsahuje vysoké napětí. Následuje mechanické zpracování: drcení v inertní atmosféře a třídění. Hliník, měď a plasty se oddělí a vznikne už zmíněná černá hmota, prášek s obsahem lithia, niklu, kobaltu, manganu a grafitu. Z ní se kovy získávají dvěma hlavními cestami. Pyrometalurgie taví materiál při vysoké teplotě a dobře získává nikl, kobalt a měď, lithium ale bez dalšího kroku ztrácí. Hydrometalurgie rozpouští černou hmotu v kyselinách a kovy z roztoku postupně vysráží; dosahuje vyšší výtěžnosti lithia, ale potřebuje chemikálie a čištění vody. Mnoho závodů obě metody kombinuje.

U článků LFP je ekonomika jiná. Neobsahují drahý nikl ani kobalt, takže hodnota získaných kovů je nižší a recyklace se hůř zaplatí. Právě pro ně mají cíle výtěžnosti lithia velký význam, protože bez nich by se jejich zpracování firmám často nevyplatilo.

Řešený příklad 4: hodnota černé hmoty

Z jedné tuny článků NMC vznikne podle typu technologie řádově několik set kilogramů černé hmoty. Pokud by v ní bylo například 4 % lithia a závod dosáhl výtěžnosti 80 %, získá z 500 kg hmoty 500 × 0,04 × 0,8 = 16 kg lithia. Při výtěžnosti 50 % by to bylo jen 10 kg. Čísla jsou ilustrační, ukazují však, proč zvýšení cíle z 50 na 80 % znamená pro recyklační firmy investice do lepších technologií.

Kdo za recyklaci odpovídá

Nařízení staví na rozšířené odpovědnosti výrobce. Ten, kdo baterii uvede na trh, ať už samostatně, nebo zabudovanou v autě, musí zajistit a financovat její zpětný odběr a zpracování. Baterie z elektromobilů se musí odebírat bezplatně a koncový uživatel je nesmí vyhodit do běžného odpadu. Výrobci mohou povinnosti plnit samostatně, nebo přes kolektivní systémy. Pro dovozce aut a jejich servisní sítě to znamená mít domluvený odvoz, skladování poškozených baterií a přepravu jako nebezpečného zboží.

Kde se s tím setkáte

Nařízení vytváří trh, který dnes teprve vzniká. Baterií na konci životnosti je zatím málo, protože většina elektromobilů jezdí jen pár let, a recyklační kapacity proto zpracovávají hlavně výrobní odpad z továren na články. S tím, jak bude přibývat vyřazených aut, poroste i objem materiálu. Pro české dodavatele to znamená příležitosti v demontáži, logistice nebezpečného odpadu i v diagnostice baterií pro druhé použití. Na plánovanou výrobu článků v regionu navazujeme v článku o bateriových továrnách a o změnách na trhu v přehledu elektromobility.

Druhý život před recyklací

Baterie, která už autu nestačí, má často ještě 70 až 80 % původní kapacity. Než skončí v recyklaci, může sloužit jako stacionární úložiště energie, například u fotovoltaiky nebo nabíjecí stanice. Nařízení s takovým druhým použitím počítá: kdo baterii přepracuje pro nový účel, stává se jejím výrobcem a přebírá jeho povinnosti. Recyklaci to odkládá, ale neruší.

Typické chyby

  • Záměna účinnosti a výtěžnosti. Účinnost se počítá z celkové hmotnosti, výtěžnost pro jednotlivé kovy.
  • Recyklovaný obsah od roku 2027. Minimální podíly platí od srpna 2031; v roce 2028 začíná jen povinnost dokumentace.
  • Pas jen pro nová auta. Týká se všech baterií elektromobilů uvedených na trh od února 2027.
  • Olovo jako výjimka. U olova je cíl 85 % už od roku 2031, protože recyklace olověných baterií funguje desetiletí.

Procvičte si

  1. Jaký podíl lithia se musí získat z odpadních baterií do konce roku 2031? Odpověď: 80 %.
  2. Kolik procent kobaltu musí obsahovat baterie elektromobilu z recyklace od srpna 2031? Odpověď: 16 %.
  3. Od kdy musí mít baterie elektromobilů bateriový pas? Odpověď: od 18. února 2027.

Shrnutí

Nařízení (EU) 2023/1542 stanoví účinnost recyklace lithiových baterií na 65 % od konce roku 2025 a 70 % od konce roku 2030, výtěžnost lithia na 50 % a později 80 % a od roku 2031 povinný recyklovaný obsah kobaltu, lithia, niklu a olova. Od února 2027 přibude bateriový pas. Výrobci baterií tak budou potřebovat jistý zdroj recyklovaných surovin a recyklační firmy technologie, které lithium skutečně získají zpět.

Související

Zdroje

  • Nařízení (EU) 2023/1542 o bateriích a odpadních bateriích, EUR-Lex (čl. 8, čl. 77, příloha XII)

Titulní ilustrace: Ilustrace recyklační smyčky kolem baterie. Ilustrace: automotiveindustry.cz.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *