Li-Cycle was drie jaar geleden niet meer dan een tekening op de achterkant van een servet in een coffeeshop in Yorkville. Vandaag, de startup opgericht door alumni van de Universiteit van Toronto staat aan de vooravond van een internationale expansie waarvan de financiers denken dat deze de manier waarop lithium-ionbatterijen worden gerecycled fundamenteel kan veranderen.

Ajay Kochhar, medeoprichter en CEO van het bedrijf, beschrijft Li-Cycle als een bedrijf voor het terugwinnen van hulpbronnen dat zich richt op het creëren van een gesloten toeleveringsketen voor de lithium-ionbatterijen die in toenemende mate alles aandrijven, van smartphones tot auto's.

"Tim Johnston, mijn mede-oprichter, en eind 2016 schetste ik aanvankelijk het Li-Cycle-proces, " zegt Kochhar, die chemische technologie heeft gestudeerd aan de faculteit Applied Science &Engineering van de U of T.

"We begonnen met het bekijken van het financiële model om te zien of het bedrijf levensvatbaar zou kunnen zijn. Het eerste antwoord dat naar voren kwam was ja, dus we werden aangemoedigd om de kans verder te benutten."

Li-Cycle kan momenteel meer dan een ton batterijen per dag verwerken in zijn proeffabriek in Kingston, Ont. Maar de explosieve groei van elektrische voertuigen (EV's) in de afgelopen jaren – er zijn nu meer dan drie miljoen EV's op de weg, gestegen van minder dan een miljoen in 2014, volgens de Global Electric Vehicle (EV) Outlook van het International Energy Agency – zorgt ervoor dat de vraag steeds groter wordt.

Als resultaat, de startup plant een uitbreiding om meer dan 17 ton per dag te verwerken – en dat is nog maar het begin.

"We worden overspoeld, " zegt Kunal Phalpher, de commercieel directeur van het bedrijf. “Als we met klanten praten, binnen een paar minuten nadat we ons hebben voorgesteld, iemand zal zeggen 'Oh ja, we hebben achterin pallets met batterijen waarvan we geen idee hadden wat we ermee moesten doen. Kun je ze nemen?'"

Terwijl bestaande recyclers zich traditioneel concentreren op de kleinere lithium-ionbatterijen in consumentenelektronica, De oprichters van Li-Cycle zeggen dat ze niet per se voorbereid zijn op de komende stroom batterijen van EV's.

"In de gevestigde sector het belangrijkste materiaal dat ze terugwinnen is kobalt. Dit is de drijvende kracht achter het proces en de economie, " zegt Kochhar, die voor Li-Cycle advieswerk deed voor een aantal bedrijven in de mijn- en metaalindustrie.

Kobalt winnen betekent pyrometallurgie gebruiken, waarbij de batterijen vervluchtigd of verbrand worden bij hoge temperaturen. Ondanks de grote energie-input, herstel in dit systeem is laag, ongeveer 30 tot 40 procent.

Daarentegen, Li-Cycle heeft met medewerkers samengewerkt om een ​​proces te ontwikkelen op basis van hydrometallurgie, of natte chemie. Ze hebben een manier bedacht om binnenkomende batterijen veilig te versnipperen, verklein ze in kleine stukjes. Vanaf daar, de batterijen ondergaan een reeks chemische reacties en scheidingen. Het resultaat is terugwinning van niet alleen kobalt, maar ook lithium, nikkel en andere stoffen, bestaande uit 80 tot 100 procent van de originele batterij.

"Onze eindproducten zijn qua kwaliteit gelijkwaardig aan die welke zouden worden geproduceerd uit een maagdelijke bron, ", zegt Kochhar. "Ze kunnen zo weer terug in de toeleveringsketen van batterijen."

Li-Cycle kan elk type lithium-ionbatterij recyclen en is volledig agnostisch voor chemie, vormfactor, voorafgaande toepassing en grootte. Maar batterijen van EV's, een van de doelmarkten van Li-Cycle, bevatten minder kobalt en zijn omvangrijker en moeilijker te verwerken in vergelijking met die van persoonlijke elektronica. Gezien de lage terugwinning van het traditionele pyrometallurgische proces, Fabrikanten van elektrische voertuigen betalen doorgaans hoge kosten om hun batterijen te laten recyclen. Het hogere herstel van Li-Cycle stelt het bedrijf in staat een lagere vergoeding in rekening te brengen - een vergoeding die volgens Kochhar in de loop van de tijd zal blijven dalen.

"Bijvoorbeeld, Tesla, BMW en hun collega's willen uiteindelijk niet betalen om hun batterijen te laten recyclen, " zegt hij. "Onze aanpak zorgt ervoor dat het terugwinnen van hulpbronnen uit lithium-ionbatterijen daadwerkelijk winstgevend is tot het punt waarop we flexibiliteit hebben voor alternatieve commerciële modellen."

De sleutel tot toekomstig succes is schaalvergroting, en snel. Het team is van plan binnenkort een volledige faciliteit in de Verenigde Staten te openen die 5, 000 ton gebruikte lithium-ionbatterijen per jaar. Ze hebben onlangs een memorandum van overeenstemming getekend met Sungho Group, een grote metaalrecycler in Zuid-Korea, waar ze een hub voor de Aziatische markt hopen te creëren. Ze zijn ook actief bezig met het plannen van een vestiging in Europa.

Gedurende hun reis, zowel Kochhar als Phalpher hebben uitgebreid geput uit de verbindingen die ze hebben gemaakt bij U of T, evenals de waarden die ze ontwikkelden tijdens hun bachelorstudies in engineering.

"We hebben verschillende U of T-ingenieursstudenten aangenomen via het PEY [Professional Experience Year] Co-op-programma, en ze zijn van cruciaal belang geweest bij het leggen van de basis die ons heeft gebracht waar we nu zijn, "zegt Phalpher. "Het is geweldig voor ons geweest, maar ook voor hen. Ik denk dat het heel belangrijk is om studenten kennis te laten maken met het brede scala aan mogelijkheden die ze hebben om hun eigen weg te banen en innovatie te stimuleren."

"De studenten die we aannemen, zijn soms verrast om te horen dat chemische ingenieurs hun eigen bedrijf kunnen beginnen, " voegt Kochhar toe. "Niet elke startup hoeft een app te zijn. Chemische technologie aan de U of T heeft me geleerd om nieuwe informatie snel op te nemen, aanpasbaar zijn, en veerkracht te ontwikkelen. Die vaardigheden gebruik ik nog elke dag."