O echipă de cercetare a transformat deșeurile PET în grafit pentru bateriile mașinilor electrice, reducând nevoia de materii prime critice și creând oportunități pentru reciclare avansată în Uniunea Europeană. Procesul ar putea sprijini respectarea cerințelor de reciclare ale noii legislații europene și diminuarea dependenței de importuri de grafit.
Un grup de cercetători de la Universitatea de Stat Pennsylvania a dezvoltat un proces inovator care transformă PET-ul, plastic folosit la scară largă în sticle și ambalaje, în grafit sintetic. Acest tip de grafit are o importanță majoră pentru bateriile litiu-ion, datorită proprietăților sale de stocare a energiei, esențiale pentru funcționarea vehiculelor electrice, a sistemelor de stocare staționară și a electronicii de consum.
Metoda constă în mărunțirea plasticului PET și amestecarea acestuia cu oxid de grafen, într-o proporție optimă de 2,5%. Printr-un proces termic controlat, PET-ul este convertit fără utilizarea unor catalizatori metalici precum fierul, nichelul sau cobaltul, fapt ce elimină necesitatea unor etape suplimentare de purificare pentru îndepărtarea reziduurilor metalice. Potrivit studiului, grafitul obținut prezintă o structură cristalina mai ordonată decât grafitul natural comercial, un criteriu important pentru calitatea anodului în baterii litiu-ion.
Această inovație vine în contextul în care cererea de grafit pentru baterii crește rapid în Europa, pe fondul adoptării accelerate a mașinilor electrice și al presiunilor asupra lanțurilor de aprovizionare cu materii prime. Uniunea Europeană clasifică grafitul drept material critic, context în care reutilizarea deșeurilor PET poate reduce vulnerabilitatea strategică a regiunii, dependentă de importuri din afara continentului, în special din Asia.
Din perspectivă tehnică, procesul evită metalele grele, reducând costurile și riscurile asociate. Totuși, tehnologia se află în stadii incipiente și necesită cercetări suplimentare pentru a determina dacă poate fi scalată industrial și dacă grafitul derivat corespunde standardelor industriale europene privind puritatea, distribuția dimensională și cristalinătatea pentru anodurile de baterie.
Regulamentul UE privind bateriile, în vigoare din 2024, impune niveluri minime de conținut reciclat în anumite baterii și trasabilitate strictă a materialelor. Tehnologii precum conversia PET-ului post-consum în grafit de calitate pentru baterii pot facilita respectarea acestor cerințe și pot susține tranziția către o economie circulară. România, participantă la proiecte europene de colectare și reciclare a deșeurilor plastice și a materialelor pentru baterii, va trebui să integreze aceste noi tehnologii pentru a îndeplini standardele UE.
Marii producători auto și de baterii din Europa explorează deja modele de „buclă închisă” pentru furnizarea materialelor, iar astfel de inovații pot reduce volatilitatea prețurilor și dependența de surse externe. În timp ce alternativele la grafit, cum ar fi anodurile pe bază de siliciu, sunt studiate, grafitul rămâne dominant în bateriile EV actuale. Utilizarea deșeurilor PET pentru obținerea grafitului poate deveni un plus în strategiile de sustenabilitate, atât pentru piața europeană cât și pentru cea românească.