Ümit Batmaz & Batarya geri dönüşümüyle ilgili gelişmeler – 01
*ABD’de Kullanılmış Bataryalardan Lityum Geri Kazanımı İçin Yeni Bir Adım Ascend Elements’ten Çevre Dostu Üretim Girişimi
Bildiğiniz gibi çeşitli kişisel sebeplerden yazılarımıza uzunca bir süre ara vermiş olduk. Elde olmayan bu ara sebebiyle sizlerden özür dilerim. Tekrar bir yazı dizisiyle sizlerle karşılıklı bilgilerimizi paylaşma çabamıza devam etmek istiyorum.
Bu kez olabildiğince ara vermeden peş peşe yazılarla bu yazı dizisini nihayete erdirmeyi ümit ediyorum. Konumuz elektrikli araçlar ve bataryalar olmaya devam edecek ve bu kez bataryaların geri dönüşümü konusunu sektörden gelen haberleri ele alarak inceleyeceğiz. Gerek Romanya gerek Türkiye açısından önemli imkanlar ve zorluklar barındıran bu konuyu dünyadaki gelişmeleri irdelemeden ve anlamadan değerlendirmek mümkün olmayacaktır. Bu sebeple dünyanın her bir bölgesinde batarya ile ilgili gelişmeleri özetleyen Almanya merkezli battery-news.de internet sitesinin haberlerini derleyerek sizlerle paylaşacağım. Haber değerinin yanı sıra gelişmelerin hem sektör hem de bölgemiz açısından neler getirdiğini de değerlendirmek amacındayım.
Yazı dizimizin ilk başlığı 10 Aralık 2024 tarihli bir girişim üzerinden alınıyor. ABD merkezli batarya malzemeleri üreticisi Ascend Elements firması, Amerika Birleşik Devletleri’nin Georgia eyaletinin Covington kentindeki tesisinde lityum iyon bataryaların geri dönüşümünden elde edilen yüksek saflıkta (%99+) lityum karbonat (Li2CO3) üretmeye hazırlanıyor. 2025 yılında faaliyete geçmesi planlanan bu hattın, yılda 3.000 metrik ton üretim kapasitesine sahip olacağı bildiriliyor. Ne Avrupa’da ne de ABD’de ticari ölçekte geri dönüştürülmüş lityum karbonat üretimi şu an için bulunmuyor. ABD’nin kendi üretimi lityum karbonatı ise yalnızca Nevada’daki bir madencilik tesisinden geliyor.
Ascend Elements’i tanıyalım
Ascend Elements, lityum-iyon batarya geri dönüşümü ve sürdürülebilir batarya malzemeleri üretimi alanında faaliyet gösteren ABD menşeili bir şirkettir. Şirket 2.015 yılında Amerika’da Yan Zang, Diran Apelian ve Eric Gratz tarafından kullanılmış bataryalar geri dönüştürülerek NMC811 kimyasında hammadde elde etmek üzere kurulmuş. Bugün itibariyle Amerika Birleşik Devletleri’nde Georgia eyaletinde geri dönüşüm tesisleri bulunuyor. Buna ek olarak da son dönemde Polonya’da yine lityum iyon bataryalarının geri dönüşüm tesis yatırımını gerçekleştirdiler.
Ascend Elements’in Hopkinsville, Kentucky’deki Apex 1 tesisi, elektrikli araç (EV) bataryaları için sürdürülebilir katot aktif malzemesi üretmeyi amaçlayan bir üretim tesisi olarak öne çıkıyor. Bu tesis, kullanılmış lityum-iyon bataryalardan elde edilen malzemeleri işleyerek, elektrikli otomobil bataryasının hücre imalatı için gerekli olan öncü katot (pCAM) ve katot aktif malzemeleri (CAM) üretmeyi hedeflemektedir.
Kentucky Tesisin Özellikleri ve Kapasitesi: Ascend Elements’in Kentucky’deki tesisiHopkinsville’de 140 dönümlük bir arazi üzerinde yer almakta ve toplamda 500.000 metrekarelik bir üretim alanına sahip olduğu biliniyor. Tam kapasiteye ulaştığında, Apex 1 tesisi yılda 250.000 elektrikli aracı destekleyecek miktarda CAM (Cathode Active Material – Aktif Katod Malzemesi) üretebileceği ifade edilmektedir. Tesisin tam kapasiteyle çalıştığında yaklaşık 400 kişiye istihdam sağlaması planlanmaktadır. Şirketin iddiasına göre Ascend Elements, patentini aldıkları ve Hydro-to-Cathode® adını verdikleri doğrudan öncü sentez teknolojisini kullanarak, geri dönüştürülmüş lityum-iyon bataryalarından yeni katot malzemeleri üretebilmektedir. Yine şirketin verdiği bilgiye istinaden, bu yeni süreç, geleneksel yöntemlere göre daha az ara adım içererek, maliyetleri düşürmekte ve karbon emisyonlarını azaltmaktadır. Eldeki son bilgilere göre söz konusu tesisin inşaatı Ekim 2022’de başlamış ve tesisin 2025 yılı içerisinde devreye alınması planlanmaktadır.
Georgia Tesisin Özellikleri ve Kapasitesi: Şirketin Covington, Georgia’daki tesisi, Ağustos 2022’den bu yana faaliyette olup, yıllık 30.000 metrik ton lityum-iyon pil malzemesini geri dönüştürme kapasitesine sahiptir. Bu değer bugünkü verilerle, yaklaşık 70.000 elektrikli aracın bataryasının dönüşümünü ifade eder. Tesis işlediği kullanılmış bataryalardan lityum karbonat (Li₂CO₃), NMC pCAM ve NMC CAM gibi ileri batarya malzemeleri üretmektedir.Son olarak, Ascend Elements’den gelen bilgilere göre, 2025 yılında Covington tesisinde yıllık 3.000 metrik ton %99 saflıkta lityum karbonat üretimine başlamayı planlamaktadırlar.
Finansal Durum ve Devlet Destekleri: Şirket, Eylül 2023’te 542 milyon dolar ve Şubat 2024’te 162 milyon dolar olmak üzere toplamda 704 milyon dolar yeni öz sermaye yatırımı almıştır. Bu yatırımlar, Decarbonization Partners, Temasek ve Qatar Investment Authority gibi büyük kurumsal yatırımcılar tarafından gerçekleştirilmiş. Ancak yatırımcılar sadece özel sektörden gelmemiş. Ascend Elements, bu özel yatırım fonlarına ek olarak ABD Enerji Bakanlığı’ndan toplam 480 milyon dolar hibe almış. Bu hibelerin, şirketin Kentucky’deki ‘Apex’ üretim tesisinin inşasını desteklemek amacıyla verildiği biliniyor. Dolayısıyla toplam 1.184 milyar dolarlık finansmanın yaklaşık %40’ı (480 milyon dolar) devlet hibelerinden, kalan %60’ı (704 milyon dolar) ise özel sermaye yatırımlarından oluşmaktadır.
“ABD İçin Yeni Bir Lityum Kaynağı” : Ascend Elements’in kurucu ortağı ve CTO’su Eric Gratz, yaptıkları yatırımlarla geri dönüşümden elde edilen kaynağın ABD’nin kritik batarya hammaddelerine olan ihtiyacını karşılamada ithalata bağımlılığı azaltacağını ve ek gümrük vergisi risklerini ortadan kaldıracağını belirtti.
Çevre Dostu ve Yenilikçi Bir Üretim Süreci : Li2CO3, elektrikli araçlar, şebeke enerji depolama sistemleri ve diğer ileri teknoloji pillerde kullanılan temel bir bileşen. Ascend Elements’in yenilikçi üretim süreci, geleneksel madencilik yöntemlerine kıyasla çok daha düşük karbon emisyonu sağlıyor. Şirketin verilerine göre:
- Hydro-to-Cathode® teknolojisiyle üretimde1 kg Li2CO3 üretimi için 2,27 kg CO2 emisyonu ortaya çıkıyor.
- Spodumen madenciliğiyle üretimde bu değer 16,7 kg CO2, Şili’deki tuzlu su çıkarımında ise 3,6 kg CO2 olarak gerçekleşiyor.
Gratz, “Üretim sürecimiz spodumen madenciliğine göre %86, Şili’deki tuzlu su ile lityum çıkarımına göre %37 daha az karbon yoğun,” diyerek çevre dostu yaklaşımın altını çiziyor.
Kuzey Amerika’nın En Büyük Geri Dönüşüm Tesislerinden Biri : Şirket sözcüsü Thomas Frey, tesisin ilk ticari ölçekli batarya geri dönüşüm tesisi olduğunu ve ISO 9001 sertifikalı ilk tesis olduğunu söyledi. Kentucky’deki tesis gibi bu tesisinde yapım aşamasında olduğunu biliyoruz. Ancak şirket sözcüsü “Batarya geri dönüşüm operasyonlarımızdan gelir elde ediyoruz, ancak özel bir şirket olarak finansallarımızı yayınlamıyoruz” diye eklemede bulunmuş. Covington’daki Ascend tesisinin, yıllık 30.000 ton kullanılmış lityum iyon batarya ve hurda işleme kapasitesine sahip olduğunu iddia ettiğini yazmıştık. Buna ek olarak Frey, Şu andaki gerçek operasyonun yaklaşık 24,000 ton olduğunu söyledi. 500.000 metrekarelik tesis, batarya elektrik yükünü boşaltma ve mekanik sökme işlemleri, batarya parçalama, lityum ayrıştırma ve analitik test yetenekleri içerdiğini bildiriyor.

Resim 1- Kentucky’deki APEX 1 tesisinin içinden bir görüntü. Kaynak : Ascend Elements

Resim 2 – Ticari halde satışa sunulmuş olan, Çin’de imal edilmiş lityum karbonat malzemesi. Kaynak : China Lithium Company