Ultium Cells LLC, perusahaan patungan antara General Motors dan LG Chem, terus meningkatkan kapasitas produksi sel baterainya di AS sejak usaha tersebut pertama kali diumumkan pada Desember 2019. Namun dengan setiap sel baterai yang mereka hasilkan, mereka juga akan memproduksi limbah – limbah yang rumit untuk ditangani yang juga memiliki nilai bawaan yang terlalu banyak untuk dibuang ke tempat pembuangan sampah.
Alih-alih membuangnya, Ultium mengirimkannya ke pendaur ulang. Usaha tersebut telah menandatangani perjanjian dengan perusahaan Kanada Li-Cycle untuk mendaur ulang bahan-bahan penting dari sisa yang dihasilkan dari proses pembuatan Ultium dari pabrik Lordstown, mulai akhir tahun 2021. Bahan-bahan dari lokasi Lordstown akan dikirim ke lokasi daur ulang Li-Cycle di Rochester, New York, untuk diproses dan dikembalikan ke rantai pasokan baterai.
General Motors dan LG Chem jelas bertekad untuk meningkatkan produksi sel baterai mereka. Sekitar 5-10% dari output produsen sel adalah kelebihan sisa ini. Mempertimbangkan bahwa fasilitas Lordstown akan mampu menghasilkan kapasitas 35 gigawatt jam per tahun, pasti akan menghasilkan bahan limbah dalam jumlah yang cukup besar. (Sebagai gambaran, pabrik Tesla di Nevada memiliki kapasitas 35 GW-jam.)
Pendekatan Li-Cycle berbeda dari proses daur ulang yang lebih tradisional, kata salah satu pendiri Ajay Kochhar kepada TechCrunch. Upaya daur ulang tradisional menggunakan proses pirometalurgi, atau suhu tinggi. Dengan proses ini, baterai masuk ke tungku dan bahan berlebih, seperti plastik dan elektrolit, dibakar, menyisakan tingkat pemulihan sekitar 50% untuk bahan mentah yang berharga.
Li-Cycle menggunakan proses mekanis suhu rendah yang mencabik-cabik — benar-benar mencabik-cabik, seperti penghancur kertas — bahan baterai dalam larutan hak milik yang terendam. Melakukannya dengan cara ini mengurangi risiko termal kebakaran dan memulihkan hingga 95% bahan baterai, kata Kochhar. Dengan tidak membakar plastik, perusahaan mengatakan juga menghindari emisi berbahaya.
Li-Cycle mengklaim bahwa itu menonjol dari pesaing seperti Redwood Materials. Namun, kedua perusahaan memiliki kesamaan, karena semua baterai Redwood juga berakhir dengan hidrometalurgi, jelas juru bicara perusahaan. Redwood juga mengklaim tingkat pemulihan 95-98%.
Baterai lithium-ion parut. Kredit Gambar: Li-Cycle (terbuka di jendela baru)
Bahan katoda dan anoda diubah menjadi bahan kimia kelas baterai, seperti litium karbonat, nikel sulfat, dan kobalt sulfat. Li-Cycle bekerja sama dengan Traxys, sebuah perusahaan yang membeli bahan kimia tersebut.
“Dan dari mana asalnya, kembali ke pembuatan katoda dan kembali ke ekonomi yang lebih luas dan rantai pasokan baterai,” kata Kochhar. Langkah selanjutnya adalah “loop tertutup ekonomi sirkular sejati”, di mana bahan yang sama yang digunakan oleh pabrikan dikembalikan ke sana.
Perusahaan memiliki dua “jari-jari” daur ulang, tempat pemotongan dan pemisahan mekanis terjadi, di Rochester dan Ontario, Kanada, dengan fasilitas komersial ketiga sedang dibangun di Arizona. Setelah fasilitas Arizona beroperasi, Li-Cycle akan dapat memproses sekitar 20.000 metrik ton, atau 4 gigawatt-jam, baterai lithium-ion setiap tahunnya. Itu juga membangun apa yang disebutnya “hub” untuk membuat bahan kimia baterai di Rochester, yang akan memiliki kapasitas tahunan untuk memproses sekitar 60.000 metrik ton sisa baterai dan “massa hitam” (campuran bahan katoda dan anoda, dan salah satu dari output dari “jari-jari” perusahaan).
Ini bekerja dengan 14 produsen otomotif dan baterai (meskipun tidak semua kesepakatan itu bersifat publik), serta dealer mobil dan pendaur ulang mobil untuk menerima dan memproses baterai lithium-ion bekas.
Ultium pada bulan April mengumumkan pabrik baterai kedua senilai $2,3 miliar yang berbasis di AS di Spring Hill, Tennessee yang akan dibuka pada tahun 2023. Kedua pabrik tersebut akan memasok pembuat mobil dengan sel yang dibutuhkan untuk 30 model kendaraan listrik yang rencananya akan diluncurkan pada pertengahan dekade. Namun, belum diketahui apakah Li-Cycle juga akan mengolah limbah dari pabrik ini.
Khususnya, perusahaan juga mendaur ulang memo R&D dari berbagai pembuat mobil, memberikan Li-Cycle “semacam pandangan pertama tentang apa yang akan terjadi” dalam hal teknologi baterai, kata Kochhar. Itu membantu perusahaan tetap berada di atas bahan kimia dan teknologi baterai terbaru, seperti solid-state atau lithium iron phosphate (LFP), dan mengembangkan proses daur ulang yang sesuai. Li-Cycle sudah memproses beberapa baterai LFP; dalam kasus tersebut ia memiliki rencana untuk membuat kembali fosfat menjadi aditif pupuk.
Dalam hal ini, Kochhar berharap masyarakat melihat kemitraan ini sebagai bukti kasus ekonomi dan lingkungan untuk kendaraan listrik.
“Ini harus menjadi salah satu contoh komersial [. . .] bahwa baterai EV tidak akan dibuang ke tempat pembuangan sampah, ”katanya. “Mereka sangat berharga. Teknologi hadir untuk mengatasinya dengan cara yang ekonomis dan ramah lingkungan.”
Ceritanya telah diperbarui untuk mengklarifikasi proses daur ulang Redwood Materials.
