Langt ude i Nevadas ørken ligger verdens største bygning, en fabrik med et gulvareal på omkring en halv million kvadratmeter. Det er Teslas Giga factory, der fremstiller batterier og samler biler. Da fabrikken blev indviet i 2016, kunne den fremstille lige så mange lithium-ion-batterier, som der i forvejen blev produceret i hele resten af verden.

For nylig er en del af fabrikken blevet indrettet til dybest set at køre baglæns. Det er Teslas strategi, at alle virksomhedens batterier skal genbruges eller skilles ad og genanvendes til nye batterier. Man kan forestille sig, at det om nogle år vil kræve en fabrik, der er næsten lige så stor som den, der samler de nye batterier. 

I Nordsverige, i Skellefteå, tæt ved bunden af Den Botniske Bugt, er en anden gigantisk batterifabrik under opførelse. Selskabet North Volt skal med investeringer fra blandt andet Goldman Sachs og danske PFA fremstille batterier til VW og BMW på den nye fabrik med 3.000 ansatte.   

North Volt har som mål at fremstille verdens grønneste batterier. I 2030 skal 50 procent af produktionen være baseret på genbrugte materialer, og fabrikken skal udelukkende køre på vedvarende energi. Derfor er en stor sektion til genanvendelse fra starten en del af fabrikkens design. Produktionen i Sverige starter næste år, men North Volt er allerede i gang med at opføre endnu en fabrik i Tyskland. 

Historierne om de enorme fabrikker viser to ting: Produktionen af batterier vil vokse voldsomt fremover. Og de store producenter er heldigvis klar over, at de er nødt til at gøre noget ved affaldet. 

Det bliver de nødt til. Det internationale energiagentur skønner, at der globalt i 2030 kan være 245 millioner elektriske biler, busser og varevogne på vejene – 30 gange så mange som i dag. Dertil kommer et endnu større antal elcykler og scootere. Det skal endda tilføjes, at EIA’s årlige prognoser for elbiler hidtil markant har undervurderet den faktiske vækst. 

Kostbare og sjældne metaller

Den vigtigste komponent i et lithium-ion-batteri er – som navnet røber – lithium og lithium-salte. Lithium udgør omkring 15 procent af batteriets vægt. Desuden indeholder batteriet kobber, aluminium, stål, nikkel, mangan og kobolt.

Det meste lithium udvindes i Sydamerika, især i Chile, Argentina og Bolivia. Meget lithium udvindes fra salte, og processen kræver meget vand i egne, der i forvejen er meget tørre. Der er derfor en stigende opmærksomhed på miljøbelastningen fra lithium, ikke mindst i betragtning af den store vækst i forbruget til batteriproduktion. 

Det mest problematiske stof i batterier er kobolt, som bruges i batteriets elektroder. Kobolt bruges i andre industrier til at styrke stål, for eksempel bor, eller til at forbedre kraftige magneter. Kobolt er det dyreste materiale i batterier, men det er også problematisk, fordi ressourcerne er begrænsede, og en stor del af udvindingen sker i lande med dårlige forhold for arbejderne og med ubehagelige politiske forhold. 60 procent af al kobolt udvindes i Den Demokratiske Republik Congo.

Der arbejdes på at udvikle batterier med mindre eller slet ingen kobolt – men indtil videre indgår det i stort set alle lithium-ion-batterier. 

Ser man nogle år frem i tiden, vil der, medmindre der sker markante teknologiske gennembrud, være et stigende pres på råmaterialerne og dermed også stadig bedre grund til at genanvende så meget som muligt. 

Et ’second life’ i elforsyningen

Formentlig vil mange bilbatterier i første omgang blive genanvendt ved at blive ombygget til at lagre strøm fra vedvarende energi. Elproduktionen fra sol og vind er uregelmæssig og uforudsigelig, og derfor er der behov for at kunne lagre strømmen fra perioder med stor produktion, til når det er gråvejr og vindstille. 

Mange forventer, at husejere eller virksomheder, der installerer deres eget solcelleanlæg, vil kunne spare penge ved selv at lagre strøm, så de kan sælge strøm til nettet, når prisen er høj, og nøjes med at trække strøm ud fra nettet, når priserne er lave. 

I udviklingslande og tyndtbefolkede områder ser man såkaldte ’micro-grids’, hvor en landsby eller en fabrik producerer deres egen strøm uden at være tilsluttet det nationale elnet. 

Men forudsætningen er i begge tilfælde, at man har et stort batteri som buffer. Kravene til den type batteri er ikke så hårde som til bilbatterier. Effektiviteten betyder mindre, fordi batteriet ikke skal transporteres rundt, og de relativt lange op- og afladningscyklusser er mindre belastende for batteriet. 

Man taler derfor om, at elbil-batterier kan få et ’second life’ som en del af elforsyningen i måske 10-20 år, inden de skal endeligt omarbejdes. Flere bilfabrikanter, blandt andet Renault, BMW og Hyundai, arbejder med at genanvende bilbatterier til lagring af strøm fra vedvarende energi. 

’Million mile’-batteriet er på vej

En måde at mindske udfordringen med affald på er at lave batterier, der kan holde længere.

Som de fleste har oplevet det med deres mobil eller laptop, så mister batterier deres effekt med tiden. Hver op- og afladning tærer lidt, og elbilers batterier er hårdt belastede. De skal kunne oplades hurtigt, de er udsat for store udsving, og der lades og aflades hyppigt på dem, fordi elbiler kan sende strøm retur til batteriet, når de bremser. 

En tommelfingerregel siger, at et elbilbatteri taber to procent af effekten på et år, men dertil kommer, at når batteriet har under 80 procent af sin oprindelige ydelse tilbage, begynder det at give besvær. Garantien på bilbatterier er ofte på otte år eller 200.000 kilometer. 

En af de største kinesiske fabrikanter af batterier, Amperex Contemporary Technologies, som blandt andet leverer til Teslas bilfabrik i Shanghai, hævder imidlertid, at man snart er klar til produktion af et ’million mile’-batteri – som altså vil kunne holde til 1,6 millioner kilometers kørsel. 

Kina kræver genbrug

Generelt kan man sige, at der er gode muligheder for at genbruge elbilbatterier, og at udviklingen går i retning af batterier, der kan holde længere, og som undgår de mest problematiske materialer. 

Det spændende er, i hvilket omfang batteriet i praksis vil blive indsamlet, og hvor omhyggeligt de vil blive genanvendt. 

Den toneangivende producent, Tesla, har annonceret, at virksomheden sigter efter at genanvende 95 procent af deres batterier. Ikke kun af hensyn til miljøet, men fordi man forventer, at det kan betale sig. 

I EU reguleres genanvendelse af batteridirektivet, som stammer helt tilbage fra 2006. På det tidspunkt var der mest opmærksomhed om de bly- og syre-batterier, som bruges i konventionelle biler. 

Der er en revision af direktivet på vej, og som  forventes at give mulighed for at stille mere specifikke krav i forbindelse med batterier til el-biler, det kunne eksempelvis være krav til producenter om at indsamle en større del af alle solgte batterier, at genanvende en vis andel af specifikke indholdsstoffer (sjældne metaller) fra batterierne, og for hvor meget genanvendt materiale nye batterier skal indeholde. 

I USA varierer lovgivningen fra stat til stat, men en del stater giver producenterne ansvar for indsamling og genanvendelse af bilbatterier.

Kina indførte i 2018 regler, der giver batteriproducenter ansvar for genanvendelse og pålægger dem at etablere systemer til reparation og indsamling af batterier. Heldigvis, for Kina har store ambitioner om at gøre biler, busser, cykler og motorcykler elektriske. 

Allerede i år vurderes det, at der bliver skrottet omkring 275.000 ton batterier fra elektriske køretøjer i Kina. Den mængde vil vokse til en nærmest ubegribelig størrelse gennem de næste årtier.