Elektrikli araç bataryalarının yeniden kullanımı

Elektrik enerjisini mekanik enerjiye çevirerek çalışan araçlara elektrikli araç (EA) denir. EA bağlı dış bir kaynaktan sürekli bir elektrik enerjisi çekemeyeceği için üzerinde depoladığı elektriği enerjisini kullanmak zorundadır. EA’lar yakıt tasarrufunun yanında karbon emisyonunu ve çevre kirliliğini azaltmaktadır.

Geriye dönüp bakıldığında, 1900-1912 yılları arası EA’lar için altın çağı olarak hatırlanır. Bu dönemde EA’lar Sinsteden ve Plante tarafından üretilen kurşun-asit batarya (KAB) ile çalışmaktadır. Günümüzdeki araçların neredeyse tamamında marş, aydınlatma ve ateşleme uygulamalarında hala KAB kullanılır. Uzun süredir kullanılan içten yanmalı motorların ardından EA’lar yeni bir yeşil çağı başlatmıştır.¹

EA’larda enerji yönetimi bataryanın verimli bir şekilde kullanılmasıyla olur. Bunun temelinde üç amaç vardır; enerjiyi verimli bir şekilde kullanmak, uygun gücü elde etmek ve bataryayı korumak. Bataryayı korumak için bataryanın şarj edilme şekli önemlidir. Bataryalar doğru akımla, alternatif akımla ve manyetik alanla şarj edilebilirler.²

Günümüz EA bataryalarında yaygın olarak lityum-iyon teknolojisi kullanılır. Bunun yanı sıra lityum demir fosfat (LFP) ve nikel metal hidrit (NiMH) katot elektrotları kullanım amacına göre sıklıkla tercih edilirler. EA bataryalarının hammaddeleri arasında lityum, kobalt, nikel, magnezyum ve grafit elementleri yer alır. EA kullanımı arttıkça batarya hammadde tedariğinin de artması beklenir. Çoğu ülke gibi ABD’de de gerekli hammadde tedariği genellikle ithalata bağlıdır. Kamuoyunun tepkisi, izin süreçleri ve doğal kaynakların korunumu gibi sebeplerden dolayı ithalat süreçleri uzamakta. ABD bu sorunları aşmak için farklı strateji ve politikalara başvurmaktadır. EA bataryalarının kullanım süreleri dolduktan sonra kaynakların sınırlı sayıda olması, çevresel etkiler ve ithalata bağlı olmasından dolayı geri dönüşüm teknolojilerine önem vermektedir. Bu sayede hammaddelerin geri kazanılması planlamaktadır.³ EA bataryaların geri dönüştürülmesi ile hem pahalı hammaddenin geri kazanılması hem de çevrenin korunması amaçlanır.

EA bataryaları kullanım sürelerini doldurduktan sonra hemen atılmaz çünkü batarya hala enerji depolayabilir. Bu enerji, şebekelerde, ev ve fabrikalarda enerji depolamada ve yedek güç sistemlerinde kullanılabilir. Bu yeniden kullanım sayesinde bataryanın faydalı ömrü artar ve karbon ayak izi azalır. Elektrifikasyonda pik azaltımı sağladığından sabit enerji depolama görevinde kullanılan ikinci el batarya kullanımı yaygınlaşmaya başlamıştır.³

Kullanım süreleri dolan bataryalar iki farklı yöntem ile geri dönüştürülebilir. Araştırmacılar birinci yöntem olarak EA bataryalarını geri dönüştürerek batarya üretiminde bunu hammadde olarak kullanmışlardır. İkinci yöntem ise kullanım süresi dolan EA bataryalarını önce sabit enerji depolama cihazı olarak kullanmış sonrasında bataryayı geri dönüştürmüşlerdir. İkinci yöntemin sera gazı emisyonunu azaltmada daha etkili olduğu gözlemlenmiştir. İki yöntemin sera gazı emisyon dengesi Şekil 1’de gösterilmiştir.

Sonuç olarak kullanım süresi dolan EA bataryalarının önce ikinci kez farklı alanlarda daha az güç çeken sistemlerde kullanılması sonrasında geri dönüştürülmesi önerilir. Bu sayede önemli miktarlarda karbondioksit tasarrufu yapılıp, karbondioksit emisyonunun önlenmesi sağlanır.³

Kaynaklar

1. Schmuch, R., Wagner, R., Hörpel, G., Placke, T., & Winter, M. (2018). Performance and cost of materials for lithium-based rechargeable automotive batteries. Nature Energy, 3(4), 267–278.
2. Chan, C. C. (1993). An overview of electric vehicle technology. Proceedings of the IEEE, 81(9), 1202–1213.
3. https://techxplore.com/news/2025-07-reusing-ev-batteries-energy-storage.html