Här utvinns dyra metaller från gamla elbilsbatterier

Om sex år kommer hälften av alla fordon på svenska vägar drivas av el. Redan nu gör sig industrin redo för det som väntar: Den stora vågen av uttjänta elbilsbatterier.

Jimmie Andersson sitter i kontrollrummets mörker och noterar färgskiftet på datorskärmen framför honom. Ett av cirkeldiagrammen har plötsligt fått ny färg. Blått har blivit gult.

Men Jimmie behöver inte ens ge en signal till arbetskamraterna. I ögonvrån ser han hur resten av arbetslaget redan har samlats – likt eldflugor kring en glödlampa i natten – vid en av säckarna som står uppradade på återvinningscentralens golv.

De är klädda i vita skyddsdräkter och avancerade luftfilter över ansiktena. Som astronauter i en nästan lufttät industrilokal. De orangea syremätarna de bär över brösten visar alla samma siffra: 20,8.

Nu står gruppen snett lutad över en säck snart fylld till brädden med ett svart pulver. Viktplattan under säcken ger precis som cirkeldiagrammet på Jimmies skärm en indikation om att den snart måste bytas.

Processoperatören Nathalie Mikkelsen kisar genom skyddsvisiret, ner i säcken och in i ett nästan kompakt mörker. Där ligger resterna av det som en gång varit elbilsbatterier. Ett halvt ton pulver bestående av värdefulla metaller som nickel, kobolt och litium.

Ett halvt ton svart massa.

Carina Petersson, chef för Stenas batteriåtervinning i Halmstad, blickar ut över den sprillans nya och kliniskt rena återvinningscentralen.

– Vi tar emot batterier från våra anläggningar runt om i Europa. Men vi tar också emot produktionsspill från batterifabriker. Jag skulle säga att vi är helt rätt ute, i helt rätt tid, säger hon och lägger till:

– Men på sikt kommer det behövas många fler anläggningar som den här.

Anläggningen är så pass ny att den fortfarande testkörs, de batterier som hamnar här kommer främst från krockskadade elbilar. När anläggningen är i full gång ska den kunna ha en årlig återvinningskapacitet på 10 000 ton batterier.

Men det räcker ändå inte på långa vägar för alla elbilsbatterier som om bara några år kommer att strömma till landets återvinningscentraler.

I dag drivs knappt en tiondel av Sveriges runt fem miljoner personbilar av el. Och andelen elfordon väntas öka i snabb takt de närmsta åren. Inte bara i Sverige. EU har som mål att runt 30 miljoner elbilar ska köras på europeiska vägar 2030 och samma år uppskattar Energimyndigheten att hälften av bilarna i Sverige kommer att vara batteridrivna.

De flesta experter är överens om att elbilarnas litiumjonbatterier har en livslängd på mellan 10 och 20 år. Tekniken är fortfarande så pass ny att det är svårt att vara mer exakt än så. Sedan klassas de som uttjänta, redo att skickas till återvinning eller för återbruk.

Det är med andra ord några år kvar tills dagens elbilsbatterier måste tas om hand. Men redan nu gör sig den europeiska återvinningsbranschen redo för det som oundvikligen väntar: Den stora vågen av uttjänta elbilsbatterier.

– Det händer jättemycket nu, konstaterar Carina Petersson.

Och det är ingen överdrift.

För ett år sedan utannonserades ett 50-tal återvinningsprojekt för elfordonsbatterier i Europa. Ett av dem är Revolt, Northvolts egen återvinningsanläggning som ligger vägg i vägg med företagets batterifabrik i Skellefteå. Anläggningen ska i framtiden kunna ta hand om 125 000 ton uttjänta batterier. Den största volymen i världen, enligt Northvolt själva.

Därtill klubbade EU i somras en ny batteriförordning som ställer allt högre krav på hela batteriindustrin. Inom bara några år måste en stor del av alla metaller i nya fordonsbatterier i Europa vara återvunna.

Men frågan är om branschens ansträngningar räcker för att leva upp till EU:s nya krav. Att återvinna ett elbilsbatteri är både komplext och tidskrävande.

Processoperatören Jimmie Andersson, som själv kör en elhybrid, har jobbat på Stenas återvinningscentral sedan i augusti då produktionen drog i gång.

– Jag kör ju själv bil så det är klart att jag har tänkt på vad som händer med batterierna och hur de återvinns. Jag har personligen blivit intresserad av återvinning sedan jag började här. Det handlar ju om miljön, säger han.

Arbetet med att återvinna ett elbilsbatteri kan delas in i tre steg. Först kontrolleras det, kortsluts och monteras isär. Det är en manuell process som görs på en annan av Stenas anläggningar några hundra meter bort.

Sedan skickas de individuella batterimodulerna hit där de mals ner, krossas, skiktas, silas, skakas och sorteras efter vikt och densitet. Den här delen är i stort sett helt automatiserad. Fem arbetare håller i gång hela anläggningen.

185 kilo metaller

Cellerna i ett elbilsbatteri innehåller runt 185 kilo metaller, beräknat på ett genomsnittligt batteri 2020.

Det nya råmaterialet hamnar sedan i säckar på anläggningens golv. Koppar, aluminium, plast och järn. Och så, i en av säckarna, den svarta massan. En cocktail av bland annat litium, mangan, kobolt och nickel. Metaller som anses vara alltför svåra att separera vid den här typen av anläggning.

Sedan förbereder Jimmie, Nathalie och de andra arbetskamraterna säckarna för transport. Råvarorna och den svarta massan skickas vidare till Stenas olika samarbetsföretag.

Hos dem sker den kanske allra mest komplexa delen. Metallerna, som en gång kommit från koppar-, nickel- och litiumgruvor i Kongo, Kina eller Chile, ska utvinnas på nytt. Den här gången ur den svarta massan. Det svarta pulvret är fullproppat av värdefulla – och potentiellt farliga – tungmetaller.

Vart Stenas svarta massa skickas vill företaget inte avslöja. Men faktum är att det finns få anläggningar som kan ta hand om den. I Europa finns än så länge bara en kommersiell anläggning, i finska Harjavalta, som öppnade sommaren 2023. Merparten av Europas svarta massa har tidigare skickats till anläggningar i Kina, Japan och Sydkorea.

När Naturvårdsverket 2022 fick i uppdrag av regeringen att analysera miljöeffekterna av elektrifieringen på de svenska vägarna slog myndigheten fast att vissa av ämnena i den svarta massan kan utgöra ”allvarliga hälsoproblem”.

I anläggningen i Halmstad är säkerheten central, säger Carina Petersson. Dels för att motverka brand. Dels för att skydda de anställda från den svarta massan.

– Vi vill ju inte utsätta vår personal för några risker. Så själva anläggningen är byggd för att vara dammtät. Sen gör vi luftmätningar och tester på oss anställda för att se till att nivåerna hålls inom alla regler och krav som ställs, säger hon.

Vi är ett tekniskt universitet och det här är vad industrin efterfrågar.

Martina Petranikova, docent, Chalmers tekniska högskola i Göteborg.

Faktum är att den svarta massans hälsoeffekter är relativt outforskade. Det säger Martina Petranikova, docent vid institutionen för kemi och kemiteknik på Chalmers tekniska högskola i Göteborg.

– Tungmetaller är giftiga, men det handlar om koncentrationen. Det är så pass nytt och jag tror inte att det har forskats så mycket på det. Men vi är alltid försiktiga när vi jobbar med svart massa, säger hon.

Och det gör de ofta på hennes institution. Ibland känns det som att hela våningsplanet i Kemihuset pratar om batterier och svart massa, säger Martina Petranikova. Industrin skriker just nu efter nya och effektivare sätt att ta till vara på elbilsbatteriernas viktigaste beståndsdelar.

– Vi är ett tekniskt universitet och det här är vad industrin efterfrågar, säger Martina Petranikova och lägger till:

– Vi måste också komma ihåg att EU har klubbat ett batteridirektiv som sätter nya regler. Vi måste helt enkelt komma på nya lösningar för att industrin ska kunna leva upp till förordningen.

I ett litet labb utan fönster på våning sex i Kemihuset befinner sig doktoranden Léa Roucette. Hon bär vit labbrock och turkosa skyddshandskar när hon håller upp burken med det svarta pulvret.

Det var här som Léa för bara några månader sedan upptäckte en ny metod för att separera litium och aluminium ur den svarta massan. Massan hon håller i händerna har en gång kommit från uttjänta och nedmalda Volvobatterier.

– Jag började experimentera med det här för lite mer än ett år sedan, säger hon.

Processen hon har utvecklat har potential att bli både mer miljövänlig, snabbare och billigare än de metoder som används i dag.

– Dagens metoder skiljer sig lite åt, men det vanliga är att man utvinner metall för metall ur det här. Först separeras aluminiumet, sedan koppar och järn. Sen utvinner man var för sig mangan, kobolt och så till sist litiumet.

Processen är komplex och tidskrävande. Dessutom försvinner mellan fem och upp till 20 procent av metallerna i processen. Ett dyrbart spill. Inte minst med tanke på att efterfrågan på batteriernas metaller i framtiden bara kommer att bli större.

Genom att vända på processen, att utvinna litiumet först, har Léa lyckats ta till vara på uppemot 98 procent av litiumet, en av de allra mest kritiska komponenterna i moderna elbilsbatterier. Till sin hjälp har hon oxalsyra, en organisk syra som förekommer naturligt i bland annat rabarber och spenat.

Nästa steg är att skala upp processen.

– Vi har fått det att fungera i liten skala och i labbmiljö. Det kommer ta åtminstone fem år innan vi kan se det här i industrin, säger Léa Roucette.

Och det är ungefär samtidigt som många experter väntar sig att den börjar komma, den stora vågen av uttjänta elbilsbatterier.

Adam Daver