Berätta kort om dig själv och hur det kom sig att du började doktorera.

Jag studerade vid LTU på föregångaren till civilingenjörsprogrammet som idag kallas för Hållbar process- och kemiteknik och tog examen 2018. Efter det har jag arbetat nästan sex år inom gruv- och stålindustrin där jag har haft ett par olika ingenjörsbefattningar inom både produktion och forskning. Jag har hela tiden burit med mig tanken att någon gång doktorera men har väntat in ett ämne som kändes rätt. Nu dök möjligheten upp att doktorera inom ett växande och spännande område som kommer att bli ännu mer betydelsefullt i framtiden. 

Vad handlar delprojekt 12 om ”Förbättrad hydrometallurgisk process för återvinning av svart massa från litiumjonbatterer”?

Projektet handlar om att utveckla en ny metod för återvinning av svart massa, ett fint pulver som finns i litiumjonbatterierna och innehåller värdefulla metaller som litium, nickel, mangan och kobolt. Dagens återvinningsmetod bygger på lakning där pulvret löses upp med svavelsyra, varefter metallerna separeras med en metod som kallas vätskeextraktion. Det är en inte helt oproblematisk separationsmetod. Vätskeextraktion kräver hälsovådliga och miljöfarliga lösningsmedel som är baserade på fossila resurser. Det är dessutom en ganska dyr och brandfarlig process.

Northvolt är industriell partner. Hur är det att arbeta med dem?

Samarbetet med Northvolt fungerar bra. Vi har regelbundna möten då vi diskuterar projektets framgång och eventuella problem vi har stött på under försöken i laboratoriet. Northvolt är behjälpliga med både teknisk kompetens och försöksmaterial till projektet.

Vad kan återvinnas från ett litiumjonbatteri?

Plast, koppar och aluminium är exempel på materialströmmar från mekanisk återvinning av litiumjonbatterier. Det innebär att batterierna skärs sönder och sedan separeras genom siktning och olika fysikaliska metoder. Svart massa, grafit och elektrolyt är ytterligare exempel på materialströmmar från återvinningen. Dessa måste ofta vidarebehandlas med både mineraltekniska samt pyro- och hydrometallurgiska metoder innan de kan användas för produktion av nya batterier.

Vad undersöker ni nu jämfört mot en mer konventionell återvinningsmetod?

Vi undersöker om en teknik som kallas elektrodialys kan ersätta eller komplettera vätskeextraktion vid separation av metallerna efter lakning av svart massa. Vid elektrodialys applicerar man en elektrisk spänning över ett antal jonselektiva membran för att separera metallerna från varandra. Den största fördelen är att det krävs en mindre mängd farliga kemikalier jämfört med vätskeextraktion. Det ger i sin tur en miljövänligare process. Elektrodialys har potential att bli ett grönt alternativ till vätskeextraktion. 

Vilka resultat hoppas ni uppnå?

Vi hoppas kunna utvinna en lika stor andel av metallerna i svart massa som med vätskeextraktion. Vi vill samtidigt uppnå en hög produktkvalitet så att metallerna går att använda för produktion av nya batterier. Sen är det såklart viktigt att vår metod blir ett ekonomiskt gångbart alternativ till vätskeextraktion.

Kan du säga något om möjliga utmaningar och hinder?

Elektrodialys har inte använts industriellt i den här typen av tillämpning förut. Det har traditionellt använts för att avsalta havsvatten vid produktion av dricksvatten, eller för produktion av bordssalt. En utmaning är att förhindra utfällningar på membranen, annars riskerar de att fungera dåligt. Ytterligare en utmaning är vattenbalansen, att hålla nere vattenvolymerna vilket är viktigt både ur miljömässig och ekonomisk synvinkel. Vi vill minimera mängden restprodukter och hitta avsättning för de restprodukter som bildas.