ゼネラルモーターズとLG化学の合弁会社であるアルティウム・セルズLLCは、2019年12月に初めて発表されて以来、米国におけるバッテリーセルの製造能力を着実に増強してきた。しかし、生産するバッテリーセルごとに廃棄物も発生する。その廃棄物は処理が難しく、埋め立て地に捨てるには価値が大きすぎるのだ。
Ultiumは、これらの廃棄物を廃棄するのではなく、リサイクル業者に送ります。このベンチャー企業は、カナダのLi-Cycle社と契約を締結し、2021年後半からUltiumのローズタウン工場の製造工程で発生するスクラップから重要な材料をリサイクルします。ローズタウン工場から回収された材料は、ニューヨーク州ロチェスターにあるLi-Cycle社のリサイクル拠点に送られ、そこで処理された後、バッテリーサプライチェーンに返送されます。
ゼネラルモーターズとLG化学は、バッテリーセル生産の規模拡大を明確に決意しています。セルメーカーの生産高の約5～10%は、こうした余剰スクラップです。ローズタウン工場は年間35ギガワット時の生産能力を持つことを考えると、相当量の廃棄物が発生することは間違いありません。（ちなみに、テスラのネバダ州工場の生産能力は35ギガワット時です。）
Li-Cycleのアプローチは、従来のリサイクルプロセスとは異なると、共同創業者のAjay Kochhar氏はTechCrunchに語った。従来のリサイクルプロセスでは、高温冶金法が用いられる。このプロセスでは、バッテリーを炉に投入し、プラスチックや電解液などの余分な材料を燃焼除去することで、貴重な原材料の回収率を約50%に抑える。
Li-Cycleは、低温の機械的プロセスを用いて、独自の溶液に浸漬したバッテリー材料をシュレッダーのように細かく砕きます。この方法では、火災の熱リスクが低減され、バッテリー材料の最大95%を回収できるとコッチャー氏は述べています。プラスチックを燃焼させないことで、有害な排出物も回避できると同社は述べています。
Li-Cycle社は、Redwood Materials社などの競合他社とは一線を画していると主張しています。しかし、両社には類似点もあり、Redwood社のバッテリーはすべて湿式冶金工程に回されると、同社の広報担当者は説明しています。また、Redwood社は回収率が95～98%であると主張しています。
正極と負極の材料は、炭酸リチウム、硫酸ニッケル、硫酸コバルトなどのバッテリーグレードの化学物質に変換されます。Li-Cycleは、これらの化学物質を購入するTraxys社と提携しています。
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「そこから先は、正極製造に戻り、より広範な経済とバッテリーサプライチェーンへと戻っていくのです」とコッチャー氏は述べた。次のステップは「真の循環型経済の閉ループ」であり、製造業者が使用したのと同じ材料が再び製造業者に戻ってくることになる。
同社は、ロチェスターとカナダのオンタリオ州に、破砕と機械的選別を行う2つのリサイクル「スポーク」を保有しており、アリゾナ州に3つ目の商業施設を建設中です。アリゾナ州の施設が稼働すれば、Li-Cycleは年間約2万トン（4ギガワット時）のリチウムイオン電池を処理できるようになります。また、ロチェスターにはバッテリー化学薬品を製造するための「ハブ」と呼ばれる施設も建設中で、年間約6万トンのバッテリースクラップと「ブラックマス」（正極材と負極材の混合物で、同社の「スポーク」からの生産物の一つ）を処理できる能力を備えています。
同社は、14の自動車および電池メーカー（ただし、これらの契約のすべてが公表されているわけではない）のほか、自動車ディーラーや自動車リサイクル業者と協力して、使用済みのリチウムイオン電池の受け入れと処理を行っている。
GMがEV戦略の中核となる「アルティウム」を発表
アルティウムは4月、テネシー州スプリングヒルに23億ドル規模の米国第2バッテリー工場を建設すると発表した。この工場は2023年に開設予定だ。両工場は、同社が2020年代半ばまでに発売予定の30種類の電気自動車に必要なセルを供給する。しかし、リチウムサイクル社がこの工場の廃棄物も処理するかどうかは不明だ。
注目すべきは、同社は様々な自動車メーカーの研究開発廃棄物もリサイクルしており、Li-Cycle社はバッテリー技術の面で「将来何が出てくるのかをいち早く把握できる」とコッチャー氏は述べた。これにより、同社は全固体電池やリン酸鉄リチウム（LFP）といった最新のバッテリー化学や技術を常に把握し、それに応じたリサイクルプロセスを開発することができる。Li-Cycle社はすでに一部のLFPバッテリーを処理済みで、これらの処理済みバッテリーのリン酸鉄を肥料添加剤として再利用する計画がある。
コッチャー氏は、今回の提携が電気自動車の経済的、環境的メリットを証明するものだと人々が考えることを期待していると述べた。
「これは、EVバッテリーが埋め立て処分されないことを示す商業的な事例の一つとなるはずです」と彼は述べた。「EVバッテリーは非常に貴重なものです。経済的かつ環境に優しい方法で、その価値を活かす技術がすでに存在しています。」
この記事は、Redwood Materials のリサイクル プロセスを明確にするために更新されました。
固体電池は次世代の EV に電力を供給できるでしょうか?
アリア・アラマルホダエイは、TechCrunchで宇宙・防衛産業を担当しています。以前は、カリフォルニア・エネルギー・マーケットで公益事業と電力網を担当していました。彼女の記事は、MITのUndark Magazine、The Verge、Discover Magazineにも掲載されています。ロンドンのコートールド美術研究所で美術史の修士号を取得しています。アリアはテキサス州オースティンを拠点としています。
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