Ezért nem ássuk majd el az akkumulátorokat

Miközben a fosszilis üzemanyagok használat utáni sorsa jellemzően senkit sem szokott érdekelni, azt egyre többen követik árgus szemekkel, hogy mit kezdünk majd azzal a rengeteg sok akkumulátorral, ami a villanyautókból kikerül azok hasznos élete végén. A jövőbelátás képességével még kevesen rendelkeznek, de az szinte teljesen biztos, hogy nem fognak szeméttelepen kikötni.

A lítium-ion akkumulátor ugyan nem új találmány, hiszen az alapját jelentő folyamatokat a múltszázad 70-es éveiben fedezték fel, de elektromos autókban nagyobb mennyiségben csak 10 évvel ezelőtt kezdték el használni őket. Ezt megelőzően többnyire számítógépekben és kéziszerszámokban találkoztunk velük, és a 3-4 éves élettartam alapján nem meglepő, ha sokan az autókban sem jósoltak sokkal hosszabb életet ezeknek a celláknak. Igazából nem lehet hibáztatni a kétkedőket, hiszen nem tudhatták, hogy az autókba teljesen más kémiájú és vezérlésű akkucsomagok kerültek. Az viszont sokakat meg kellett volna nyugtasson, hogy az autógyártók maguk is kezdetben 5, majd 8 év garanciát vállaltak az autók akkumulátoraira (jellemzően 70%-os szint meglétét ígérték még a garanciaidő végén, illetve 160 ezer km után is). Azóta tudjuk, hogy nem volt alaptalan a kezdeti óvatosság, hiszen szinte az összes gyártónál akadtak kisebb nagyobb gondok, típushibák és gyermekbetegségek, de a jobban sikerült példányok lassan már 8-10 évesek és köszönik szépen, bőven 70% fölötti állapotúak. Ma már a szakemberek egy része és az autógyártók is úgy vélik, hogy a legtöbb autó esetén az akku bőven kiszolgálja majd az autót, ugyanis annak az egyéb alkatrészei (futómű, elektronika, stb.) hamarabb leamortizálódnak arra a szintre, aminél az autót már nem éri majd meg tovább életben tartani. Nem az akku lesz tehát a gyenge láncszem.

Mivel az elmúlt 10 évben gyártott autók akkumulátorai még nem kezdtek el tömegesen tönkremenni, az összes olyan projekt, ami ezek begyűjtésére, újrahasznosítására és/vagy feldolgozására akar felkészülni komoly beszerzési gondokkal küzd. Ha egy balesetben menthetetlenül összetörik egy autó, akkor az akkujának szinte azonnal akad új gazdája, hiszen hobbijárművekben vagy telepített energiatárolókban élnek tovább.

Mi már évek óta azt mondjuk, hogy a közlekedésre alkalmatlan, 60-65%-nál kisebb kapacitású akkumulátorok fixen telepített energiatárolóként kaphatnak további 10-15 évet mielőtt újrafeldolgozással újra alkotóelemeikre bontanák őket. Az ilyen energiatárolókkal egyelőre főként az autógyártók kísérleteznek, hiszen ők férnek hozzá legkönnyebben a leselejtezett akkumulátorokhoz.

Használt BMW akkumulátorokból épített 2,8 MWh-ás energiatároló egység Hamburgban (forrás: Battery 2^nd Life)

Ez persze nem jelenti azt, hogy mások ne próbálkoznának az autókban már kiszolgált akkumulátorok használatával, de ezekről ritkábban jut el infó a nagyközönség felé, többnyire megmaradnak egy-egy konferencia egyik előadásaként témájaként. Szerencsére volt már ilyen projekt idehaza is az Óbudai Egyetem és néhány cég kooperációjában, de nem ez az egyetlen ilyen kezdeményezés.

Használt Leaf akkuk segítik a napelemes töltőt Óbudán

Ezúttal egy olyan projekt bemutatójára kaptunk meghívást, amelyben nem csak az akkumulátor, de néhány apró komponens kivételével minden lényeges elem újrahasznosított. A MET3R nevű hazai startup Catchpenny berendezése a fenntartható energiatárolás lehetőségét ígéri minden üzleti vállalkozás számára.

(fotók: Kenessey Tamás/MET3R)

A prototípus fázisban lévő fejlesztés hosszútávú célja, hogy bemutassa a használt elektromos autó alkatrészek újrahasznosításának egy olyan lehetőségét, ami egyben segít a jövő villamosenergia hálózatát kihívás elé állító problémák megoldásában is. A használt rack szekrénybe telepített akkumulátorok egyelőre piciben képesek demonstrálni, hogy miként lehet ezeket a komponenseket használható egységgé összeállítani, és hogy ezek milyen feladatok megoldására lehetnek alkalmasak a jövőben.

A Catchpenny alapját két darab használt, Mitsubishi Outlander PHEV akkumulátor adja, amiket megszabadítottak a nagyjából 100 kg-os külső védőtokjaiktól. Az 5-5 modul a szekrény két oldalára került, és egymástól elkülönülő egységként működnek. A modulokba épített cellákat továbbra is a gyári BMS (Battery Management System) kezeli, így erre a feladatra sem kellett új elektronikát gyártani. A két akkupakk együtt maximum 22 kWh energia eltárolására képes.

A váltakozó áramról (AC) való feltöltést akkupakkonként egy-egy Tesla Model S-ből származó 11 kW-os OBC (On Board Charger – fedélzeti töltő) biztosítja, amelyekben a tenyérnyi vezérlőpanel lett egyedi fejlesztésű egységre cserélve. Ez biztosítja az akkumodulokkal való kommunikációt. Ezek a fedélzeti töltők egyébként nem csak az autókban, de a V2-es Superchargerekben is bizonyítottak már.

Az AC hálózatba való visszatáplálást egy Fronius napelemes inverter teszi lehetővé, ami speciális transzformátor-kialakításának köszönhetően minden feszültségtartomány mellett nagy hatékonysággal végzi az áramátalakítást.

A Catchpenny természetesen távolról monitorozható, de az akkumulátorokkal kapcsolatos alapvető visszajelzések leolvashatók a töltőkön lévő színes LED-ekről is. A rendszer kialakítása lehetővé teszi, hogy a két egység egymástól függetlenül is szerelhető legyen, és cellatűz esetén se a szomszédos cellák, se a többi komponens ne kaphasson lángra. A tűz lehetőségét ugyanis nem lehet teljesen kizárni, ezért a tervezésnél a tűz által okozott kár minimalizálása volt a cél. Mivel az autókkal ellentétben egy ilyen szekrényben bőven van hely az optimális elhelyezésre, így sokkal könnyebben védhető a rendszer a túlmelegedésből eredő tűzesetek, illetve azok hatásai ellen.

A Catchpenny-t tervező Varsányi Pétertől megtudtuk, hogy a rendszer ugyan működhetne szigetüzemű áramforrásként is, de a jelenlegi kialakításban csak hálózatra kötve működik. A cél ugyanis, hogy a rendszert a frekvenciaszabályozásban, illetve a csúcs és völgyidőszakok terheléskülönbségének minimalizálásában tesztelhessék a következő években.

Ha a Catchpenny bizonyít, akkor a mostani prototípusnál jóval nagyobb energiatárolókat kell majd építeni. Ennek azonban jelenleg van egy óriási akadálya: egyszerűen nincs elég elhasználódott akkumulátor. A készítők állítása szerint ha most minden elérhető bontott Outlander akkut összeszednének idehaza, akkor 3-4 ilyen eszközt tudnának építeni, ami tulajdonképpen semmire sem elég. Éppen ezért alakították ki úgy a rendszert, hogy az több más gyártó moduljaival is, akár a visszahívásos csere miatt az autókból hamarosan nagy mennyiségben kieső  LG Chem akkupakkokkal is működőképes legyen.

Antalóczy Tibor

A Villanyautósok.hu alapítója és főszerkesztője, e-mobilitás szakértő. 2014 óta elektromos autó használó, és külső tanácsadóként számtalan hazai elektromobilitási projekt aktív segítője.