Jelentős mértékben szennyeznek a magyarországi akkumulátorgyárak, de lenne erre megoldás

krtk blog A HUN-REN Közgazdaság- és Regionális Tudományi Kutatóközpont blogja.

A "biztonságról" annak, aki látott már kigyulladt akkumulátor újrahasznosító üzemet, vagy követte a bátonyterenyei, szigetszentmiklósi történéseket a SungEel dél-koreai üzemeiben (felrobbant darálógép, halálesetek, toxikus anyagoknak kitett dolgozók) nem kell sokat magyarázni. A használt Li-ion akkumulátorok öregedési folyamatában, illetve a töltések során bekövetkező belső változások miatt, minél régebbi az akkumulátor, annál nagyobb a kigyulladás veszélye. Nézzük inkább most a „környezetbarát” kifejezést, az alapesetben szabályos működésre vonatkozóan.

Az újrahasznosítás során jelenleg két alapvető technológiát alkalmaznak a használt akkumulátorok maradék töltésének kisütését követően: 1. az energiaigényes pirometallurgiát (égetés, pirolízis,1000-1600 Celsius), amely lehetővé teszi az értékes katódaktiv anyagok visszanyerését un. black mass (fémoxidok,karbonátok) formájában, míg a szerves elektrolit, a kötőanyag és a műanyag szeparátor égetésre kerül, Ezen technológia alkalmazásánál 46 különböző gázterméket azonosítottak, az elektrolit párolgása, lebomlása, valamint a szeparátor és kötőanyag pirolízise miatt.  2. a hidrometallurgiát (400-600 Celsius), amelynél az elektrolit és a kötőanyagok eltávolítását követően szervetlen vagy szerves savakkal történik a fémes alkotók oldatba vitele, majd komponensenkénti leválasztása és szeparácója. Igy nyerik vissza a lítiumot, kobaltot, nikkelt, s egyéb fémeket megfelelő tisztaságban, amelyeket a gyártáshoz újra felhasználnak. Ez a technológia, víz és vegyszerigényes, továbbá nagy mennyiségű ipari szennyvizet termel. Megemlítendő, hogy a jövő az un. direkt technológiáé, amely standardizált akkumulátor rendszerek bevezetését követően gyakorlatilag „alkatrészcsere” filozófiára épít. Ezen a területen már biztató K+F eredmények születtek, minimalizálva a károsanyag kibocsátásokat.

Az újrahasznosításkor kiszabaduló anyagok között vannak olyanok, amelyekről jóval kevesebbet hallani, mint a nehézfémekről, vagy az NMP oldószerről. Ezek a per- és polifluorozott alkil vegyületek (PFAS-ok), amelyek széleskörű alkalmazást nyertek és számos iparág termékeiben, egyebek mellett vízálló textiliákban, élelmiszer-csomagolásban, edényekben, festékekben és égésgátlóként vagy elektrolit adalékként a lítium-ion akkumulátorokban is jelen vannak. Tűz esetén az akkumulátoripari gyárakban felhasznált polivinilidén-difluoridból (PVDF) több toxikus fluortartalmú égéstermék keletkezik (Nálunk a Semcorp, Samsung, SK, CATL, Bamo is ezt használja kötőanyagként.) A PFAS vegyületek nagy stabilitásuknak köszönhetően, idővel felhalmozódnak az emberi szervezetben és a környezetben, ezért örök vegyi anyagokként szokták őket emlegetni.

Egy nemrég végzett európai felmérés szerint az embereknek csak 29%-a tud ezekről az anyagokról, de akik informáltak, azok 84%-a aggódik a környezeti hatásai miatt.

Az Európai Vegyianyag-ügynökség (ECHA) 2023-ban több mint10 ezer ilyen vegyület korlátozását javasolta, s ez a folyamat különféle szektorokban jelenleg is zajlik.

Egy tanulmány részletesen taglalja, hogy a Li-ion akkumulátorok újrahasznosítási folyamatainak melyik fázisaiban hogyan alakul a PFAS vegyületek sorsa. Például a hidrometallurgia esetében alkalmazott, a pirometallurgiához viszonyítottan jóval alacsonyabb hőmérséklet kedvezőtlen a PFAS komponensek mineralizációja szempontjából, de ugyanakkor elősegíti új PFAS vegyületek képződését.

Minden újabb akkumulátorgyártó, vagy újrahasznosító cég beruházásakor elhangzik, hogy „ez egy zárt rendszer”, szinte semmi sem kerül ki a levegőbe, szennyvízbe, a határértékek (ha vannak) szigorúak stb.

Elképzelhető, hogy van ilyen üzem, de egyelőre ennek nemcsak a gödi és más hazai példák mondanak ellent, de a nemzetközi tapasztalatok is.

A tekintélyes Nature folyóiratban 2024 júliusában megjelent cikk nemzetközi visszhangot váltott ki. Magyarországon a Portfolio és a Greenfo adott róla hírt. A nemzetközi kutatócsapat 2022 januárja és októbere között Amerikában és Európában 87 különböző helyszínen vett felszíni víz-, talajvíz, csapvíz, hó, üledék- és talajmintákat. A mintavételi helyszínek Li-ion akkumulátorgyárak közelében voltak. A PFAS anyagok egy alcsoportja (bis-FASI szulfonimidek) kimutathatóak voltak minden mintában, még a hulladéklerakókból származó csurgalék vizekben is. A vegyi anyagok jelenléte például a hóban arra utal, hogy ezek könnyen mozognak a légkörben, így találtak ilyen anyagokat a kínai tengervízben és más távoli területeken, amelyek nincsenek közel a termelőüzemekhez.

A toxicitási adatok azt mutatták, hogy a bis-FASI-k megváltoztatják a vízi gerincesek és gerinctelenek viselkedését és az alapvető energia-anyagcsere folyamatait már alacsony koncentrációnál is.

Vagyis mondhatjuk, hogy vizeink élővilágát bizonyíthatóan károsítja a Li-ion akkumulátorgyártás (is).

A tanulmány alapján valószínűsíthető, hogy a PFAS vegyületek koncentrációja a talajban, a talajvízben, a felszíni vizekben, a szennyvízmaradványokban és a hulladéklerakók csurgalék vízében még növekedni fog, a kapcsolódó emberi és környezeti problémákkal együtt.

Ha belegondolunk, hogy nemcsak az akkumulátorgyártás, de a veszélyes hulladék kezelése miatt is a PFAS anyagok mellett a nehézfémek és vegyületeik, NMP és egyéb oldószerek is jó eséllyel bekerülnek a szennyvizekbe, majd az alkalmazott víztisztítási technológia hatásfokától függően felszíni és felszín alatti vizekbe, akkor elmondható, hogy ennek az iparágnak a hatalmas mértékű felfejlesztése jelenleg még ismeretlen mértékben károsíthatja hazánk vizeinek élővilágát, a tápláléklánc valamennyi tagját, és végül akár az embereket is. Nem hallunk arról, hogy hová kerülnek a gyárak nehézfémekkel szennyezett iszapjai, a komoly veszélyes hulladéknak minősülő szennyezett szűrők, védőkesztyűk, rongyok. Azt viszont lehet tudni, hogy a veszélyes hulladékot időnként nem veszélyessé minősítik, akár legálisan, vagy illegálisan és azt is, hogy az elhagyott bányák feltöltésekor bizony a hulladékba furcsa dolgok kerülnek. Tegyük még ehhez hozzá a gyárak építése miatt lebetonozott vizes élőhelyeket, a működésük miatt a levegőbe kerülő szálló por, szén-dioxid és vízpáratömeget, valamint a savas esőket elősegítő nitrogén-oxidokat (ezek jelentős növekedése Gödön és Komáromban már dokumentált) és akkor

megállapítható az ökoszisztéma súlyos károsítása.

(Ráadásul a magyar adófizetők pénzén, hiszen óriási – közel 1500 milliárd Ft - közvetlen és közvetett állami támogatást kapnak az ázsiai gyárak.)

Igazat kell adnunk a Nature-cikket szerző környezetkémikusoknak abban, hogy szigorú és komplex életciklus-értékelésekre, számításokra lenne szükség annak biztosítására, hogy a CO2-kibocsátás csökkenését (a „zöldítést”) ne ellensúlyozza a környezetben tartósan megmaradó szennyező anyagok kibocsátásának növekedése. Különben a „nem kívánt helyettesítés” (rosszat cserélünk rosszabbra) klasszikus esete áll fenn és a fenntarthatóság lehetőségét elszalasztjuk.

Ilyesféle „költség-haszon” elemzésre hazánkban eddig nem volt példa. Inkább – egy négy éve még talán jónak tűnő – nem koordinált és nem átgondolt stratégia kényszeres megvalósításáról van szó, bármi áron. Hiszen, ha behozunk sok ázsiai akkumulátorgyárat, azoknak sok alapanyag kell (elektrolit, katód, NMP, szeparátorfólia, stb). A gyártásból fennmaradó sok selejt és a későbbiekben megjelenő használt akkumulátorok miatt viszont szükség van az újrahasznosító üzemekre is (különben elhagyott raktárakban illegálisan deponálják ezeket). A kényszerpályán gyorsan halad az akkuvonat: „még idén el kell dönteni, hogy mely vállalatok, mely helyszíneken kezdhetik meg a beruházások megvalósítását” – mondta a gazdasági miniszter az ázsiai akkumulátor újrahasznosítók betelepítéséről.

Az ilyen helyszínek kiválasztása nem lesz túl könnyű és más európai országokban sem egyszerű a lakossági tiltakozás miatt. Lengyelországban a SungEel a sziléziai Złotoryja településen kívánt beruházni 2021 elején, ami környezetvédelmi és egészségügyi aggályok miatt jelentős lakossági tiltakozáshoz vezetett. Végül a cég itt elállt a beruházástól és 2022-ben Bukowicében építette fel az üzemet.  A németországi Türingiában a SungEel már a második településen találkozik erős lakossági ellenállással és nem tudja elkezdeni a beruházást, de legújabban a finn Fortum akku-újrahasznosítója ellen is felléptek a helyi lakosok e tartományban. A cseh Ostrava mellett nyáron népszavazás utasított el egy dél-koreai zöldmezős akkumulátorgyárat. A lakosság nálunk is tiltakozott Alsózsolcán, Sóskúton és Hevesen, de kormányrendeletekkel és kiemelt beruházásokkal erővel akár keresztül lehet vinni a hulladék-nagyhatalmi célokat. Ez esetben az amúgy is kivéreztetett természet- és környezetvédelem ismét kap egy célzott ütést kormányunktól, amivel egyes üzleti körök talán jól járnak rövidtávon, de a hosszabb távon kirajzolódó kép lehangoló.

Ha már az akkumulátorgyártási folyamatba magyar cégek alig tudnak bekapcsolódni és a magyar hozzáadott érték alacsony, akkor jó lenne ezt javítani legalább a kutatás-fejlesztés terén. Erre vannak kezdeményezések a Dél-Koreával folytatott Innovációs Partnerségi Program keretében, amelynek megvalósításához a Koreai Fejlesztési Intézet 2023-ban készíttetett egy 40 oldalas tanulmányt a magyar kormány számára „Az akkumulátorok életciklus-menedzsment és nyomon követhetőségi rendszerének fejlesztése” címmel. Ez egyedül a koreai intézet honlapján érhető el, angol nyelven. A tanulmány az említett rendszer kialakítását és egy koreai-magyar kooperációs központ létrehozását javasolja, ami 2028-ra jönne létre, és a nyersanyag-beszállítástól kezdődően elemezné az akkumulátorok anyagait, gyártását (ami későbbi újrahasznosítás miatt is fontos) és műszereket szerezne be azok teljesítményének vizsgálására, javítására. A környezeti hatásokat a tanulmány csak az EU-s szabályozás kapcsán (ökológiai lábnyom) említi és egy szó sem esik a dél-koreai akkumulátorgyárak hazai szennyező és iparbiztonságot sértő eddigi tevékenységéről. Mivel ez egy koreai-magyar központ, a koreai gyárakkal működik majd együtt, a leendő kínai gyárakba valószínűleg be sem engedik majd a munkatársait.

Mindazonáltal, a technológiai fejlesztésekkel párhuzamosan, azokhoz kapcsolódva nemzetközileg élenjáró lépés lenne, a magyar kutatás-fejlesztés támogatása az akkumulátorgyártás és újrafeldolgozás várható negatív ökológiai és környezetkárosító hatásainak mérséklése, illetve megszüntetése érdekében. Ehhez pontos és átfogó külső monitoring rendszerre, alapos és transzparens dokumentációra, megfelelő műszerek beszerzésére és jól képzett szakemberekre lenne szükség. Mindezek lehetővé tennék (legalább a jövőben vagy más országokban) a károsanyag kibocsátások csökkentését, növelnék a magyar hozzáadott értéket és lehetőséget adnának új, korszerű tudás alkalmazására és fejlesztésére.

Köszönet a segítségért Záray Gyula professor emeritusnak (HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont) a kémiai vegyületek közötti eligazodásban.

A cikk a szerző véleményét tükrözi, amely nem feltétlenül esik egybe a Portfolio szerkesztőségének álláspontjával.

A címlapkép illusztráció. Címlapkép forrása: Getty Images