Ny ultralydmetode skal bidra til mer batterigjenbruk

Batterier har en sentral rolle i det grønne skiftet og i elektrifiseringen av samfunnet, både i Norge og globalt. I transportsektoren, både til lands og til havs, vil store mengder litiumbatterier bli skiftet ut i årene som kommer.

– Gjenbruk og gjenvinning av slike batterier er derfor helt essensielt for å gjøre produksjonen mer bærekraftig og redusere utslippene av CO₂ knyttet til produksjonen. Litium er dessuten en knapp ressurs som er både svært kostbar og ressurskrevende å utvinne, sier Geir Nævdal, forsker i NORCE og prosjektleder for dette nye batteriprosjektet.

Prosjektet er et samarbeid mellom forskere i NORCE og Institutt for Energiteknikk (IFE) og bedriftene AS Batteriretur, Corvus Energy AS, Hydro Energy AS og Repack AS. Det er Regionalt Forskningsfond Vestland som finansierer prosjektet.

Litiumbatteriene som brukes i elbiler og i maritim sammenheng er helt annerledes enn tradisjonelle startbatterier. Det er store høyenergi fremdriftsbatteri som har mange flere celler, en helt annen kjemi og mye mer energi pakket inn i dem, de kan veie opptil flere hundre kilo og er komplekse å gjenvinne.

- En utfordring ved gjenbruk av batterier er at det mangler gode og nøyaktige metoder for å bestemme helsetilstanden til batteriene, sier Nævdal.

Små og tynne battericeller har tidligere blitt undersøkt med ultralyd, mens ultralydundersøkelser av celler og moduler til høyenergi fremdriftsbatterier er noe nytt og originalt.

Overgangen fra hydrokarbonbasert til elektriskbasert energi er en viktig del av det grønne skiftet, og her spiller batterier en sentral rolle. Overvåkingssystemer som sikrer effektiv og målrettet bruk av disse vil derfor være en viktig del av skiftet. Det bør også være et mål å ha en mest mulig bærekraftig batterihåndtering, det vil si at avtrykkene ved produksjon og resirkulering skal være minst mulig, og at man forlenger levetiden til battericellene gjennom gjenbruk. For å optimalisere dette er det nødvendig med robuste og effektive metoder for å avdekke helsetilstanden til batteriene.

Dersom dette medfører økt gjenbruk av brukte batterier, vil det gjøre batteriproduksjonen mer bærekraftig og redusere klimaavtrykket. Dersom målt helsetilstand avdekker potensielle risikoer med bruk av batteriet, vil det også redusere risiko for uforutsette hendelser som brann.

Forskerne har tidligere brukt ultralyd innen oljeindustri og medisin. Prosjektgruppen har overførbar kompetanse fra reservoarkarakterisering, samt målinger og simuleringer knyttet til olje og gass strømning.

Kunnskap og metodikk fra prosjektet kan også tenkes brukt innen andre områder enn batteriteknologi, områder som er sentrale i det grønne skiftet, for eksempel ved utvikling av brenselceller.