Veel van de lithium-ion-batterijen uit telefoons worden nu verbrand in afvalovens. “Daarbij gaan het lithium en andere waardevolle grondstoffen verloren en wordt CO2-uitgestoten”, zegt chief technology officer Cyril Mambote van Back-to-Battery. “Wij winnen alle waardevolle materialen terug uit deze batterijen. Zonder emissie en zonder afval.”
Urban mining
De batterijmarkt is booming, maar lithium-ion-batterijen zijn niet onomstreden. Lithium-mijnen vervuilen hun omgeving en staan vaak in landen die het niet zo nauw nemen met democratie en mensenrechten of zich zelfs vijandig gedragen. Geen wonder dus dat Europa onafhankelijker wil worden van het buitenland en binnen de eigen grenzen op zoek gaat naar lithium. Om vervuiling door mijnen te voorkomen, kun je het metaal natuurlijk ook terugwinnen door oude batterijen te recyclen. Urban mining heet dat. Dat is wat Back-to-Battery doet. Het bedrijf draagt bij aan het volledig circulair worden van de Nederlandse economie, het doel voor 2050. Dan wordt al het afval opnieuw gebruikt als grondstof.
Meer recycling
Europa eist ook dat er meer batterijen ingezameld en gerecycled worden en nam daar in juli 2023 een verordening over aan. In 2030 moet driekwart van de draagbare batterijen ingezameld worden. Een jaar later moet 61 procent van de batterijen uit lichte voertuigen worden ingezameld. In 2027 moet al de helft van al het lithium uit afgedankte batterijen worden teruggewonnen. Ook moeten batterijproducenten een steeds hoger percentage gerecyceld materiaal in hun batterijen gebruiken. Voor lithium en nikkel is dat momenteel 6 procent. “Met onze technologie overstijgen we de gestelde doelen van de EU nu al”, zegt CEO en oprichter Steven Lans van Back-to-Battery.
Geen laaghangend fruit
Het makkelijkst is om alle waardevolle materialen uit de grote batterijen van elektrische auto’s te halen. “Dat noemen wij het laaghangend fruit”, zegt Lans. Zijn start-up laat dat voorlopig hangen en focust vooral op de kleine batterijen. Die zijn veel gevarieerder en moeilijker te recyclen. “We recyclen de batterijen die andere bedrijven niet recyclen. We doen het ook anders dan andere bedrijven, want we recyclen met een gesloten kringloop”, zegt hij. Dat betekent dat bij het proces geen afval ontstaat en geen materiaal verloren gaat. Al het teruggewonnen lithium wordt weer in nieuwe lithium-ion-batterijen gebruikt.
Zwarte massa
Back-to-Battery haalt zijn waardevolle metalen en mineralen uit de zogeheten black mass, oftewel zwarte massa. Zo wordt het giftige poeder genoemd dat overblijft nadat batterijen worden gesorteerd, ontmanteld, geplet, gescheiden en vervolgens gemalen en vergruisd. Hoewel gevaarlijk, bevat dat zwarte poeder nog veel waardevolle stoffen en metalen. Back-to-Battery haalt aan de ene kant het lithium eruit en aan de andere kant materialen als koper, nikkel en mangaan. Allemaal herbruikbaar in nieuwe producten, als je ze maar kunt scheiden, de giftige stoffen kunt verwijderen en voorkomt dat de batterijen in brand vliegen, iets waar de start-up een oplossing voor heeft gevonden.
Dat scheiden doet de Back-to-Battery via een proces dat hydrometallurgie heet. Daarbij worden de metalen opgelost in zuren of oplosmiddelen. Andere stoffen worden gescheiden door filtratie of centrifugeren. Dat gebeurt onder lage temperaturen en kost relatief weinig energie.
Goed bedrijfsmodel
De ingezamelde batterijen krijgt de start-up van de Stichting Open. Een andere partner sorteert en verpulvert ze daarna. De waardevolle grondstoffen die het uit de zwarte massa wint, verkoopt het bedrijf aan batterijproducenten. Is dat economisch interessant of rendabel? “Ja”, stelt Lans. “We worden betaald voor ons product en voor onze grondstoffen. Dat is een goed bedrijfsmodel.”
Hoeveel precies, hangt af van de marktprijzen van lithium en de andere materialen. De verwachting is dat die flink gaan stijgen de komende jaren, vooral door toenemende schaarste en de dreiging dat landen als China metalen als lithium de komende jaren niet meer gaan leveren.
Klaar voor volgende stap
Back-to-Battery was een van de finalisten in de start-upwedstrijd die MT/Sprout organiseerde tijdens het Upstream Festival in Rotterdam, in de categorie energietransitie. De start-up heeft zijn technologie bewezen in het laboratorium. Het patent is aangevraagd en er is een team geformeerd. Bij de Brightlands Chemelot Campus in Limburg wil Back-to-Battery een pilotfabriek bouwen die volgend jaar 500 kilo materiaal per week gaat produceren. Daar is een miljoen euro voor nodig en daarom is het bedrijf bezig investeerders te zoeken. “We hebben ook al plannen voor een grotere demofabriek, want we willen snel groeien”, zeggen Mambote en Lans.
Lees ook:
- Hoe kolenmijnen de groene transitie een handje kunnen helpen
- Lithium batterijen repareren in plaats van recyclen: deze start-up deed het vorig jaar 25.000 keer
- Nieuwe methode maakt recycling van lithium-batterijen een stuk gemakkelijker
- Mercedes-Benz bouwt fabriek voor batterijrecycling: ‘Dit is de mijn van morgen’
