Toyota ve Mazda, Elektrikli Araç Pillerinin Geri Dönüşümü İçin Yeni Bir Çözüm Geliştiriyor

Toyota ve Mazda, Elektrikli Araç Pillerinin Geri Dönüşümü İçin Yeni Bir Çözüm Geliştiriyor

Elektrifikasyon ve yeni nesil sürdürülebilir otomotiv savunucuları, özellikle de kullanım ömürleri sona eren aküler söz konusu olduğunda uzun zamandır kabus görüyorlar. Araç verimliliği hâlâ başlı başına bir zorluk teşkil ediyor, ancak OEM'lerin kullanım ömürleri sona eren elektrikli araç akülerini bir imha tesisine göndermek zorunda kalması genel tablo açısından pek de iyi görünmüyor. Toyota ve Mazda, sessizce bir çözüm üzerinde birlikte çalışıyorlar. Eski araç akülerini etkili bir şekilde yeniden kullanarak yeni güç üreten şebeke ölçeğinde bir depolama sistemi geliştirdiler. Bu durumda, eski Toyota Prius'unuzdaki akü, Mazda'nın Hiroşima'daki genel merkezine güç sağlamaya yardımcı olabilir ve bu şu anda nispeten küçük bir deney olsa da, büyük sonuçları olabilir. Bu, gerçek bir döngüsel akü ekonomisinin başlangıcını temsil edebilir mi?

Birinci Adım - Yeniden Kullanın ve Geri Dönüştürün

Elektrikli araç aküleri zorlu bir mücadeleyi temsil eder çünkü sadece ölmezler veya çalışmayı bırakmazlar, aynı zamanda hızlı şarj ve performans gereksinimleri için aşırı verimsiz hale gelirler. Birçoğu hala bol miktarda "kullanılamaz" enerji depolayabilir, bu nedenle buradaki ilk yaklaşım bu kalan kapasitenin bir kısmından yararlanmaktır. Bu nedenle Toyota, geri dönüşümü düşünmeden önce yeniden kullanıma odaklanmaya karar verdi ve bu eskiyen aküleri güneş enerjisini depolayıp gece boyunca tekrar üretim hattına geri besleyen bir araca dönüştürdü. Ardından Toyota, kullanılmış akü paketlerinin ayrıldığı kapalı bir geri dönüşüm döngüsü oluşturmak için Redwood Materials ile ortaklığına odaklandı. Manganez ve kobalt gibi değerli metaller, yeni nesil aküler için doğrudan döngüye geri döner.

Sonraki: Sweep Enerji Depolama Çözümü

Toyota, Sweep Enerji Depolama Sistemi adlı bir çözüm geliştirdi. Bu sistem, mikrosaniyeler içinde her bir akünün güç akışını hızla açıp kapatabiliyor, bu da mevcut zayıf hücrelerin atlanmasına yardımcı olarak daha güçlü olanların yükün daha büyük bir kısmını ele almasını sağlıyor. Bu da, belirli bir ünitedeki yaşlanma ve bozulma sorununu çözmeye yardımcı olur; aksi takdirde güç üretimi dengesiz olabilirdi. Verimliliğe dayalı bu sistem sayesinde Toyota ve Mazda, Mazda'nın Hiroşima fabrikası için kampüste ikincil güç sağlayabildi.

Buradaki amaç, özellikle tesisin ihtiyaçları belirli bir gün içinde çok değiştiğinden, tesisin güç arzını ve talebini düzenlemektir. Böylece Sweep sistemi, belirli bir akü akışını, o akış içinde yeni aküler aşırı derecede bozulmuş veya hatta farklı kapasiteli ünitelere bağlandığında bile hızla açıp kapatabilir. Bir şebeke olarak ele alındığında, çözüm genel olarak olağanüstü bir istikrar sağlar. Tüm kurulum, Prius gibi hibritlerden tam elektrikli araçlara kadar farklı kimyasallara ve sağlık durumlarına sahip aküleri bir araya getirir. Mühendisler, tüm bu farklı aküleri tek bir modüler ve kullanışlı ana ünitede birleştirir.

Uygulamadaki Çözüm

Hiroşima fabrikası, böyle bir fikir için mükemmel bir test ortamıdır ve bu çözüm, türünün OEM tarafından işletilen tek güç üretim sistemidir. Mazda, Sweep'i çeşitli senaryolarda dikkatlice test edebilir ve çevrimiçi kararlılık ve genel enerji ihtiyaçları üzerindeki kritik etkisini ölçebilir. Sweep sistemi, aksi takdirde maliyetli ve zaman alıcı sonuçlara yol açabilecek büyük voltaj düşüşleri ve yükselmeleri olmadan montaj hatlarını aktif tutabilir. Bu nedenle Sweep, eski akü gruplarını konteynerli depolamaya ve ardından elektrik üretimine dönüştürüyor. Test projesi uzun vadede işe yararsa, benzer bir yaklaşımın diğer tesislerde, lojistik merkezlerinde, bayi lokasyonlarında vb. faydalar sağlamasının önünde hiçbir engel yok.

Döngüyü Kapatmak

Bu yeniden kullanılan aküler bir noktada arızalanacaktır ve işte tam da bu noktada yüksek verimli geri dönüşüm devreye girmektedir. Toyota, ulusal bir geri alma ve geri dönüşüm programının parçası olarak Redwood Materials ile güçlü bir ilişkiye sahiptir. Görünüşe göre Redwood, bazı lityum iyon akülerden kritik minerallerin %95'ine kadarını geri kazanabilir ve bu da yaklaşımı ekonomik olarak uygulanabilir hale getirir. Redwood, yollardaki elektrikli araç sayısı arttıkça kapasitesini de olabildiğince hızlı bir şekilde artırıyor.

Bu durumun otomobil üreticileri, elektrik şebekeleri ve tüketiciler için birçok avantajı var. OEM'ler için, ikinci el depolama çözümleri, enerjiye aç santrallerdeki enerji ihtiyaçlarını kesinlikle azaltabilir ve güneş enerjisi kesintilerinin iniş çıkışlarını dengelemeye yardımcı olabilir. Ayrıca, belirli bir modelin yaşam döngüsü boyunca sağlanan tasarruflar, batarya garantileri ve geri alım programlarıyla bağlantılı maliyetlerin bir kısmını telafi edebilir. En önemlisi, Sweep çözümü uyumsuz paketleri işleyebildiği için, toplama ve dağıtım sırasında daha az ayırma ve seçme işi gerekir.

İkinci ömür depolama, şebekelere ve elektrik dağıtımına da yardımcı olabilir. Elektrik sağlayıcılarının, fabrikalarda halihazırda yüzlerce megavat-saat kapasiteye sahip olacakları için, yoğun talep ve yoğun trafo merkezlerinden geçen güzergahlar konusunda çok fazla endişelenmelerine gerek kalmayacak. Otomobil üreticileri artık bu kritik güç üretim çözümlerini kendi bünyelerinde kontrol edebilecekler.

Tüketiciler de memnun olmalı, çünkü bu düzeydeki dairesellik, ön saflardaki araç maliyetlerine yansıyabilir. Geri dönüşüm ve yeniden kullanım yeni piller için standart haline gelirse, bu üniteler hammadde fiyat şoklarına eskisi kadar duyarlı olmayacaktır. Bu arada, bu konularda çok hassas olanlar için, elektrikli araç akülerinin atılabilir bir ürün olmaktan ziyade değerli bir ikinci ve hatta üçüncü ömre sahip olduğunu bilmek faydalı olacaktır.

Zorluklar Bekleniyor

Tüm pil sektörü oldukça dinamiktir ve ikinci ömür depolama çözümü, gerçek dünyada pil üretim sektörüyle rekabet etmek zorundadır. Yepyeni sabit pillerin fiyatlarının düştüğünü ve geri dönüşüm aşamasının kendi başına her şeyi finansal olarak değerli kılmak için büyük bir sermaye yatırımı gerektirdiğini unutmayın. Bu harcama, ilk etapta yeni bir kaynak çıkarmanın maliyetini aşmaya başlarsa, alarm zilleri çalabilir. Garanti sorunları, nakliye lojistiği ve güvenlik kuralları gibi dikkate alınması gereken başka konular da var; ulusal düzenlemelerden bahsetmeye bile gerek yok. Dolayısıyla, bugün ileriye dönük en mantıklı yol gibi görünse bile, düzgün bir dairesel altyapının tamamen geliştirilmesi biraz zaman alabilir.

Yine de Toyota ve Mazda'nın pilot projesi sadece bir dipnottan ibaret değil ve karışık, bozulmuş ve uyumsuz pil paketlerinin bir araya gelerek faydalı bir çözüm sunabileceğini gösteriyor. Akıllı güç elektroniği ve akıllı kontroller, Toyota ve Mazda'nın bu sıra dışı pilleri canlı ve kritik bir üretim ortamına bağlamasına olanak tanıyor. Ciddi geri dönüşüm ortaklıklarını da hesaba kattığınızda, bu oldukça zarif, çevreye duyarlı ve ekonomik açıdan akıllı bir çözüm gibi görünmeye başlıyor. Dolayısıyla bugün Toyota ve Mazda Sweep sistemi, bu tartışmalı elektrikli araç pillerinin geri dönüşümü için en kapsamlı çözümü, sabırsız ve hassas bir dünyaya sunuyor.

Kaynak: CarBuzz