Den ökande efterfrågan på laddbara bilar medför även en ökad efterfrågan på vissa metaller som krävs i framställande av tillhörande batterier. Efterfrågan på metaller som litium och kobolt ökar drastiskt. Samtidigt associeras utvinning av litium och kobolt med ett flertal hållbarhetsproblem som främst påverkar redan sårbara människor. För att minska de ohållbara konsekvenserna av råvaruextraktion är en möjlighet att öka andelen återvunnet material i nyproduktionen av litiumjonbatterier. Visserligen är återvinning en viktig komponent i batteritillverkningen, men det är ej totalt okomplicerat att skifta produktionen från nyutvunnen metall till återvunnen. Dessa svårigheter kan härledas till elbilsmarknadens exponentiella ökning i omfång vilket kräver mer metall för produktion än vad som kan mötas av återvunnet material. Denna studie utvecklar och presenterar matematiska modeller i Microsoft Excel som uppskattar beräknad efterfrågan av nybruten litium och kobolt från år 2022 till 2050 i litium- jonbatterifabriken Northvolt Ett i Skellefteå. Modellerna baseras på antaganden från tidigare studier vilka tolkas i en litteraturgenomgång. Flertalet alternativa scenarion i återvinningsandelar, metallintensitet per energilagringsenhet och framtida batteriteknologi är samtliga konsistenta med litteraturgenomgången och brukas i beräkningarna. Resultaten visar att det, oavsett återvinningsandel och metallintensifiering, finns ett kontinuerligt behov av nyextraktion av litium för att möta efterfrågan vid Northvolt Ett under hela tidsperioden. Nybrytning av kobolt är enligt modelleringen som längst nödvändigt till år 2048. Dessutom, om högre återvinning kan uppnås, eller till och med en utfasning av kobolt i batteriproduktionen, kan behovet av brytning av kobolt för batteriproduktion vid Northvolt Ett nollställas redan 2030. Resultaten visar enhälligt att åtgärder som metallintensifiering och återvinning ej är tillräckligt för att undvika beroende av ny brytning av litium för batteriproduktion, men har motsatt effekt för behovet av nybruten kobolt. / The rising demand for chargeable vehicles entails a rising demand for certain metals needed in the manufacturing of the vehicles’ appurtenant batteries. The demand for metals such as lithium and cobalt are growing drastically. At the same time, the extraction of lithium and cobalt is associated with numerous sustainability issues that primarily affect the already vulnerable. To diminish the unsustainable consequences of primary commodity extraction; recycling is seen as a way of decreasing primary metal in lithium-ion battery production in favour of recycled materials. Admittedly, recycling is an important component of the battery industry. However, there are difficulties in substituting primary metal for recycling. These difficulties come down to the exponential growth of the electric vehicle market which demands more metal for production than can be met by batteries recycled at the end of life. As well as providing secondary commodities for battery production it is important that end of life electric vehicle batteries are recycled in order to prevent harmful pollution caused by landfill. The study develops and presents mathematical models in Microsoft Excel that estimates the projected demand for primary metal between the years of 2022 and 2050 in the lithium-ion vehicle battery production plant Northvolt Ett in Skellefteå, Sweden. The models are based on assumptions from earlier work retrieved from a literature review. Several alternative scenarios in recycling rates, metal intensity per energy storage unit and battery technology in the future all consistent with the literature review are used in the calculations. The results show that regardless of recycling rates and metal intensifying rates there is a need for continuous extraction of primary lithium for electric vehicle battery production at Northvolt Ett during the entire modelled period. Nonetheless, extraction of primary cobalt will at most be needed until 2048. Additionally, if higher recycling rates are adopted or even a phase out of cobalt in production, the need for mining cobalt for battery production at Northvolt Ett could be diminished as early as 2030. The results clarify that decreasing the amount of lithium in batteries and recycling is not enough to avoid a dependence on primary sources as production rates grow, but this could however be the case for cobalt.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-316603 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Stone Pöldma, Sofia |
| Publisher | KTH, Hållbar utveckling, miljövetenskap och teknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ABE-MBT ; 22378 |
Page generated in 0.0024 seconds