Krönika: Labbanalyser avgörande för återvinning av framtidens batteriberg
Av 
Detta är en krönika. Åsikter som framförs är den undertecknande författarens.
Jakten på förnybara energikällor och minskade globala koldixoidutsläpp har gjort oss alltmer beroende av ny batteriteknik. Industrins behov är enorma. Batterier måste dessutom uppfylla höga tekniska krav, de ska vara motståndskraftiga mot värme och slitage, och så små och lätta som möjligt. Materialen som används ska vara av hög kvalitet och renhet så att batterierna ger bästa möjliga prestanda. Dessutom måste denna snabbt växande mängd batterier kunna återvinnas.
De nordiska länderna satsar hårt på denna industri, där ett 10-tal megasites för batteritillverkning och återvinning är under utveckling. Företag som Northvolt, HydroVolt, Beyonder, FREYR, Morrow och Valmet har redan befintliga eller planerade fabriker i Norden. Tillgång till prisvärd energi med låga koldioxidutsläpp som vattenkraft och vindkraft, samt tillgång till kompetent personal är några av fördelarna med nordiskt läge. Detta sätter Norden på den globala kartan som en av de stora regionerna inom batteriproduktion.
Det finns följaktligen ett ständigt behov av innovation och utveckling. Forskningen fokuserar särskilt på litiumbatterier som används i elbilar, eftersom dessa är helt centrala för att minska utsläpp från förbränningsfordon. Den samhällsomställning som utvecklingen av elektromobilitet för med sig kommer att förändra hur vi lever och bidra till en bättre miljö. Men hållbar mobilitet kommer också att vara beroende av effektiv teknik för batteriåtervinning.
Det sistnämnda är avgörande för att undvika förorenade soptippar och äventyrar både vår hälsa och miljö. Litium är ett giftigt ämne för njurarna och kan bland annat orsaka andningssvikt och skador på nervsystemet. Utan en korrekt hantering av elbilsbatteriavfall riskerar många giftiga komponenter att läcka ut och förorena mark och vatten men även luften.
Återvinning av batterier är också viktigt ur ett rent industriellt perspektiv. Litiumjonbatterier innehåller viktiga mineraler som kobolt, nickel och koppar – ämnen som är icke-förnybara och begränsade naturresurser och vars exploatering vi måste kontrollera.
För att kunna återanvända de mineraler som finns i dagens elbilsbatterier, som ett exempel, krävs alltmer avancerade analysmetoder. Proceduren börjar med deaktivering, urladdning och demontering av de gamla batterimodulerna. De gamla battericellerna mals sedan ned för att komma åt metallerna och kemikalierna de innehåller. Dessa material som ska återvinnas måste genomgå en kemisk analys för att utvärdera och garantera batteriernas kvalitet, stabilitet och säkerhet. Under den här proceduren måste till exempel särskild uppmärksamhet ägnas åt fluoridsalter på grund av deras potential att störa återvinningsprocessen genom bildande av väteflourid. För studier av batterikomponenter kan instrument såsom induktivt kopplad plasma (ICP)-baserade metoder, atomabsorptionsspektroskopi (AA) och röntgenbaserade metoder användas. Det är analyser som ökar förståelsen för cellkonstruktionen och för de kemikalier som kan finnas i batterierna, om än i låga koncentrationer.
Laboratorieanalyser är avgörande i återvinningsprocessen eftersom det är med stöd av högkänsliga tekniker och instrument som kvaliteten på det återvunna materialet kan bedömas så att nya batterier kan tillverkas och användas på ett säkert sätt – och fortsätta att förändra samhället och samtidigt bidra till en ökad hållbarhet.
Erik Buseth
Erik Buseth är vd för Norden och Benelux på PerkinElmer, global leverantör av heltäckande analyslösningar inom hälso- och sjukvård, livsmedelsindustri och miljö.