การลดการสูญเสียวัตถุดิบในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่รอง

การสูญเสียวัตถุดิบในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่สำรองกลายเป็นปัญหาใหญ่ในอุตสาหกรรม ผู้ผลิตวัสดุแคโทดรายใหญ่รายงานว่าประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องดูดฝุ่นในโรงงานต่ำส่งผลให้ต้องสูญเสียวัตถุดิบราคาแพงมูลค่าประมาณ 200,000 ดอลลาร์ทุกเดือน

การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่สำรองได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญโดยใช้เครื่องตรวจจับฝุ่น แนวทางใหม่นี้ทำให้สามารถลดการสูญเสียวัตถุดิบและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตได้

เครื่องตรวจจับฝุ่นจะตรวจสอบการรั่วไหลของฝุ่นจากตัวเก็บฝุ่นอย่างต่อเนื่องและให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์ ซึ่งให้ประโยชน์ดังต่อไปนี้:

• การบำรุงรักษาเชิงรุก: แทนที่จะพึ่งพาการตรวจสอบตามกำหนดเวลาแบบเดิม การบำรุงรักษาสามารถดำเนินการได้ตามสภาพจริงของอุปกรณ์ ซึ่งจะช่วยลดการตรวจสอบที่ไม่จำเป็น และช่วยให้คุณดำเนินการที่ถูกต้องเมื่อจำเป็นจริงๆ
• ลดต้นทุนการดำเนินงาน: การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ช่วยป้องกันการหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนไว้และยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพด้านต้นทุนโดยรวมของกระบวนการผลิตแบตเตอรี่สำรอง
• ป้องกันการสูญเสียวัตถุดิบ: เครื่องตรวจจับฝุ่นช่วยป้องกันการสูญเสียวัตถุดิบโดยตรวจสอบการเสื่อมสภาพของตัวกรองและแนวโน้มการสึกหรอ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการผลิตวัสดุแคโทดของแบตเตอรี่สำรองที่มีราคาแพง
• การปกป้องสิ่งแวดล้อม: การตรวจจับการรั่วไหลของฝุ่นในระยะเริ่มต้นช่วยป้องกันการปล่อยมลพิษทางอากาศและรับรองการปฏิบัติตามข้อบังคับด้านสิ่งแวดล้อม

ในกรณีจริงกรณีหนึ่ง ผู้ผลิตการแปรรูปโลหะในประเทศเนเธอร์แลนด์ได้ติดตั้งระบบตรวจสอบระยะไกลที่เรียกว่า GoldLink Connect บนระบบเก็บฝุ่น Camfil MF-U จำนวน 8 ระบบ ระบบดังกล่าวช่วยให้สามารถวิเคราะห์ข้อมูลประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์บนแดชบอร์ดที่ใช้งานง่าย และทำการปรับเปลี่ยนหากจำเป็น

การติดตั้งเครื่องตรวจจับฝุ่นค่อนข้างง่ายและไม่ต้องใช้ความรู้พิเศษหรือการปรับเปลี่ยนที่ซับซ้อน ซึ่งคาดว่าจะช่วยส่งเสริมการนำการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์มาใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตแบตเตอรี่สำรองทั้งหมด โดยปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

ระบบรีไซเคิลแบบวงจรปิดเป็นแนวทางใหม่ที่จะช่วยเพิ่มความยั่งยืนในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่สำรองได้อย่างมาก โดยเกี่ยวข้องกับการรื้อแบตเตอรี่ที่ใช้แล้วและนำวัตถุดิบกลับมาใช้ใหม่ในการผลิตแบตเตอรี่ใหม่ ซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียทรัพยากรให้เหลือน้อยที่สุด ประโยชน์หลัก ได้แก่:

• ลดความต้องการในการขุดวัตถุดิบลงประมาณ 25% และลดการปล่อย CO2 จากแบตเตอรี่สำรอง
• อนุรักษ์ทรัพยากรที่มีค่าและลดผลกระทบเชิงลบต่อสิ่งแวดล้อม
• ลดต้นทุนการผลิตแบตเตอรี่และปรับปรุงเศรษฐกิจอุตสาหกรรม
• ลดการพึ่งพาภูมิภาคที่ไม่มั่นคงทางการเมืองและปรับปรุงเสถียรภาพของห่วงโซ่อุปทาน

บริษัทใหญ่ๆ เช่น BMW และ BASF ได้นำระบบนี้มาใช้แล้ว และมีกำหนดจะเปิดตัวในอเมริกาเหนือภายในปี 2026 ซึ่งทำให้เกิดความหวังว่าการรีไซเคิลแบบวงจรปิดจะแพร่หลายไปทั่วอุตสาหกรรมแบตเตอรี่สำรอง

การกู้คืนลิเธียมโดยใช้กระบวนการไฮโดรเมทัลลูร์จีเป็นวิธีการใหม่ในการสกัดวัสดุที่มีค่าจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่หมดอายุได้อย่างมีประสิทธิภาพ วิธีการนี้มีข้อดีเหนือกระบวนการไพโรเมทัลลูร์จีแบบเดิมดังต่อไปนี้:

• ใช้พลังงานต่ำและลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ 74%1
• หลีกเลี่ยงสารเคมีที่เป็นอันตรายและใช้น้ำน้อยลง 97%
• สามารถกู้คืนโลหะ เช่น ลิเธียม นิกเกิล โคบอลต์ และแมงกานีส โดยมีความบริสุทธิ์มากกว่า 99%
• โลหะจะถูกละลายโดยใช้สารละลายกรด จากนั้นแยกและทำให้บริสุทธิ์ผ่านปฏิกิริยาเคมีที่เลือกสรร ทำให้เหมาะสำหรับใช้กับแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ

จากการนำเทคโนโลยีนี้มาใช้อย่างแพร่หลาย คาดการณ์ว่าภายในปี 2040 ความต้องการลิเธียมทั่วโลก 53% จะสามารถตอบสนองได้โดยการรีไซเคิลแบตเตอรี่ที่ใช้แล้ว ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญในการปรับปรุงความยั่งยืนของอุตสาหกรรมแบตเตอรี่สำรองอย่างมีนัยสำคัญ และลดการพึ่งพาการขุดวัตถุดิบ

การวิเคราะห์ข้อมูลฝุ่นแบบเรียลไทม์เป็นองค์ประกอบสำคัญในการต่อสู้กับการสูญเสียวัตถุดิบในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่สำรอง การใช้เทคนิคการวิเคราะห์ข้อมูลขั้นสูงสามารถให้ประโยชน์ดังต่อไปนี้:

• การสร้างแบบจำลองเชิงทำนาย: สามารถใช้การวิเคราะห์อนุกรมเวลาและแนวโน้มเพื่อคาดการณ์ความเข้มข้นของฝุ่นในอนาคต เพื่อให้สามารถดำเนินการเชิงรุกได้
• การตรวจจับความผิดปกติที่รวดเร็วยิ่งขึ้น: การตรวจสอบข้อมูลแบบเรียลไทม์อย่างต่อเนื่องและใช้เทคนิคทางสถิติเพื่อตรวจจับการเบี่ยงเบนจากช่วงปกติในทันที สามารถลดการสูญเสียวัตถุดิบได้
• การวิเคราะห์ที่ครอบคลุมผ่านการบูรณาการข้อมูล: การบูรณาการข้อมูลจากเซ็นเซอร์หลายตัวและรวมเข้ากับข้อมูลเกี่ยวกับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและกระบวนการผลิต ทำให้สามารถระบุสาเหตุหลักของการเกิดฝุ่น และพัฒนาแนวทางแก้ไขที่มีประสิทธิภาพได้

การใช้เทคนิคการวิเคราะห์เหล่านี้จะทำให้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของกระบวนการผลิตแบตเตอรี่สำรองและลดของเสียจากวัตถุดิบได้ จึงช่วยเพิ่มผลผลิตและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม