Zdá se, že elektromobily se stanou jednou z nejvlivnějších technologických revolucí 21. století. Miliony z nich jezdí po celém světě a zdá se, že tato čísla porostou téměř exponenciálně. Ve světle tohoto růstu se lidé stále více obávají sešrotování těchto vozidel.
Je možné recyklovat elektromobily a jejich baterie. Recyklace těchto baterií je však náročný proces, takže počet recyklovaných elektrických baterií je téměř minimální. Vyvíjejí se nové přístupy ke zlepšení životaschopnosti recyklace lithium-iontových baterií.
Zbytek tohoto článku podrobně prozkoumá téma recyklace elektromobilů. Především budu diskutovat o procesu recyklace elektromobilu, proč to není snadné a jaký výzkum se v současnosti provádí, aby se recyklace EV ve velkém měřítku stala životaschopnou strategií.
Abychom přiblížili, co přijde ve zbytku článku, připravil jsem tabulku „na první pohled“.
| Jaké procento baterií EV se v současnosti recykluje? | 5 % |
| Kolik stojí recyklace baterie elektromobilu? | Tesla odhaduje, že to stojí 4,50 $ za lb hmotnosti baterie |
| Jak dlouho vydrží baterie EV? | Výzkum naznačuje, že vydrží přibližně 200 000 mil |
| Kolik lidí v současné době řídí elektromobily v USA? | V roce 2021 tvoří elektromobily méně než 2 % vozidel |
Stále více lidí se rozhoduje pro elektromobily. Lidé proto začínají chápat zásadní rozdíly mezi automobily s bateriemi a vozidly se spalovacími motory.
Jeden z klíčových rozdílů mezi těmito typy vozů je vidět, když ujedou poslední míli. U vozidel se spalovacími motory je proces recyklace relativně přímočarý.
Tyto vozy jsou poslány na vrakoviště a rozebrány, přičemž využitelné komponenty jsou dále prodány a ostatní díly jsou recyklovány.
U elektromobilů je tento proces mnohem složitější. Elektrická vozidla jsou poháněna lithium-iontovými bateriemi, řadou notoricky známých baterií, které lze bezpečně rozebrat a recyklovat.
V době psaní tohoto článku odborníci odhadují, že současná míra recyklace lithium-iontových baterií je přibližně 5 %. Jinými slovy, 19 z každých 20 lithium-iontových baterií není recyklováno. To je velmi nízké číslo, ale proces recyklace ztěžuje řada faktorů.
Chemické složení lithium-iontových baterií může být neuvěřitelně složité. Jak jejich název napovídá, všechny tyto baterie obsahují lithium. Tyto baterie však mají také řadu dalších různých drahých kovů. Některé z těchto kovů zahrnují nikl, kobalt a hliník.
Různé značky lithium-iontových baterií budou obsahovat různá množství těchto kovů. I když je to přílišné zjednodušení, lithium-iontové baterie se recyklují jejich roztavením.
Tento proces tavení musí být navržen na základě relativních podílů každého kovu v baterii. Existuje tolik různých typů baterií, takže průmysl nemůže vytvořit standardizovanou metodu recyklace baterií.
Informativní a podrobný popis toho, proč je tak těžké likvidovat baterie EV, je k dispozici v následujícím videu:
Tato skutečnost je dalším významným problémem pro průmysl recyklace lithium-iontů. Rozhodnutí v podnikání a životě jsou silně ovlivněna finančními pobídkami. Bylo by nelogické, aby společnost financovala recyklaci lithium-iontů, pokud je těžba nových materiálů levnější.
Neexistuje žádný praktický rozdíl mezi recyklovanými kovy a čerstvě vytěženými kovy. Oba fungují stejně v lithium-iontové baterii. Recyklované kovy nejsou v žádném případě nestandardní. Nicméně velcí výrobci baterií nehodlají vyhazovat miliony příjmů, aby nasbírali body za ekologické sušenky.
Aby byla recyklace lithium-iontových baterií běžnější, musí celý automobilový průmysl spolupracovat a diskutovat o tom, jak tento fenomén řešit.
Pro ty z nás, kteří mají rádi kutilské úkoly, to může být trochu obtížné zabalit si hlavu. Častěji než ne, rozebrat něco je podstatně snazší než to skládat znovu. Dosvědčí to každý, kdo měl někdy to potěšení montovat plochý nábytek.
Ukazuje se, že u lithium-iontových baterií je tomu naopak. Je neuvěřitelně obtížné je systematicky rozebírat, přičemž proces je pracný a nákladný.
Nejjednodušší způsob, jak porozumět designu lithium-iontové baterie, je představit si ruskou panenku. Jak budete pokračovat v rozebírání, najdete strukturu vnořenou do struktury. Bohužel to velmi ztěžuje proces pečlivého rozebrání lithium-iontové baterie.
Když uvážíte, že existuje široká škála různých provedení baterií, pochopíte, proč je recyklace baterií elektrických vozidel tak složitá.
Abychom ospravedlnili nákladný a obtížný proces recyklace lithium-iontových baterií, musí být recyklované materiály a drahé kovy užitečnou komoditou. Zní to jako zvláštní tvrzení, protože pokud byly drahé kovy v lithium-iontové baterii užitečné dříve, byly by užitečné znovu. Jak asi tušíte, není to tak jednoduché.
Elektrická vozidla a baterie jsou jako průmysl i jako technologie v plenkách. Jak znalosti rostou a inženýři zdokonalují své procesy, může se design baterií změnit. Jinými slovy, nové drahé kovy mohou být začleněny a jiné mohou být vyřazeny.
To, co mohlo být nedílnou součástí předchozí baterie, nemusí být v budoucím návrhu nutné. Rychlost technologického rozvoje v tomto sektoru znamená, že si nikdo nemůže být jistý, jak bude vypadat budoucnost technologie baterií.
Tváří v tvář takové nejistotě je obtížné získat podporu a finanční zázemí potřebné k nastavení recyklačních protokolů a infrastruktury.
Zjistili jsme, že proces recyklace lithium-iontových baterií vyžaduje spoustu času, peněz, trpělivosti a odborných znalostí. Existují někteří skeptici, kteří mohou věřit, že recyklace těchto baterií nemá žádné hmatatelné výhody.
Řada různých výhod ospravedlňuje recyklaci lithium-iontových baterií. Regulované postupy recyklace zajistí, že likvidace baterií nepoškodí životní prostředí a širší veřejnost a zároveň sníží naši závislost na těžbě.
Nyní podrobněji prozkoumám pozitivní aspekty recyklace elektrických vozidel.
Baterie se začínají stávat skutečným problémem, až když elektromobil dosáhne konce svého životního cyklu. Když k tomu dojde, baterie bude muset být zlikvidována, pokud nebude recyklována. V tomto bodě se směs komplexních chemikálií, která byla původně přítelem životního prostředí, může stát nepřítelem.
Manipulace a likvidace lithium-iontových baterií je vysoce specializovaný úkol. Pokud nebudete dbát náležité péče, může dojít k proražení některých baterií a úniku obsahu. Má to drastické důsledky pro životní prostředí.
Obsah lithium-iontové baterie je vysoce toxický. Pokud na skládce praskne stará baterie, její obsah může prosakovat do okolního prostředí a kontaminovat půdu a zásoby vody. Takové úniky zdaleka nejsou triviální, protože mohou zničit místní ekosystémy a způsobit rozsáhlou zkázu.
Formalizovaný postup recyklace baterií by pomohl předejít nehodám. Byla hlášena řada incidentů, kdy nesprávná likvidace lithium-iontových baterií vedla k výbuchům nebo plamenům v oblasti.
Někteří lidé věří, že elektrická vozidla nejsou pro životní prostředí tak prospěšná, jak si možná myslíte. Jedním z argumentů, které tito jedinci uvedou, je, že proces těžby drahých kovů ze Země je vysoce destruktivní.
Tato obava je nepochybně oprávněná. Vědci a investigativní novináři se stále dozvídají o škodách, které může těžba napáchat na zemi. Kromě toho, že je nevzhledný, byly i případy, kdy těžba vedla k emisím radioaktivity.
Těžba těchto drahých kovů také přináší vysoké lidské náklady. Nepříjemnou pravdou těžby drahých kovů je, že vykořisťuje lidi, kteří žijí v naprosté chudobě. Dělníci obvykle snášejí špatné pracovní podmínky a objevily se zprávy o dětech ve věku 7 let, které byly posílány pracovat do dolů.
Měli bychom podporovat cokoli, abychom snížili naši závislost na těchto těžařských praktikách. Pokud by se recyklace baterií stala průmyslovým standardem, bylo by v oběhu dostatek drahých kovů, aby se drasticky snížila potřeba těžit nové kovy.
Zdá se, že elektrická vozidla a technologie baterií tu zůstanou i v nadcházejících letech. Soukromé společnosti převzaly vedení při vytváření a vývoji těchto revolučních produktů, ale samy nemohou vyřešit všechny problémy světa.
Globální úřady pro životní prostředí spolu s místními vládami neúnavně pracují na tom, aby pomohly průmyslu recyklace baterií získat určitou dynamiku. Vytvoření udržitelného dodavatelského řetězce a rozvoj oběhového hospodářství budou přínosem pro všechny.
Abych předvedl některé z provedené práce, nyní prozkoumám dva vysoce profilované výzkumy.
Zřízení ReCell Center je prvním výzkumným a vývojovým zařízením na míru v USA pro recyklaci lithium-iontových baterií. Zahrnuje spolupráci mezi vládními výzkumníky, akademickými instituty a předními společnostmi ze soukromého sektoru.
Ministerstvo energetiky uvedlo několik motivací pro vytvoření tohoto zařízení. Zaprvé chtěli snížit svou závislost na zahraniční expertíze. Za druhé, chtějí vyvinout nové technologie, které pomohou vyřešit problém recyklace lithium-iontových baterií. Nakonec chtějí prozkoumat, jak může být tento proces ziskový, a povzbudit soukromé společnosti, aby se zapojily.
Ústav výslovně načrtl čtyři konkrétní výzkumné směry, kterými se chce v následujících letech ubírat. Pokud budou úspěšní, bude to znamenat velkou podporu pro průmysl.
Podle Pařížské dohody je Spojené království právně povinno dosáhnout do roku 2050 uhlíkově neutrální ekonomiky. Jde o kolosální úkol a britská vláda uznala potřebu vyvinout předpisy a infrastrukturu, která zajistí, že komponenty lithiové Iontové baterie zůstanou v oběhu co nejdéle.
Pokud chcete zjistit, Jak zařadit Teslu do neutrální polohy , podrobně jsme vysvětlili pro všechny modely Tesla v tomto článku. Podívejte se na to!
Jedním z hlavních cílů projektu Relib je vyvinout a implementovat alternativní strategie recyklace lithium-iontových baterií. Je to interdisciplinární práce, kdy se vědci z chemie, fyziky a biologie setkávají, aby brainstormovali. Zachování a opětovné použití již používaných součástí baterie pomůže v boji proti ničení životního prostředí.
Projekt také nastínil seznam kritérií, která musí být splněna, pokud je projekt úspěšný. Patří mezi ně:
Společnost Orano spolu s konsorciem partnerů zahájila francouzskou iniciativu zaměřenou na vývoj zcela nového procesu těžby a čištění drahých kovů z baterií.
Spojením svých odborných znalostí se snaží pokrýt všechny části dodavatelského řetězce, od okamžiku, kdy baterie dorazí, až do okamžiku, kdy odejde.
Recyklace baterií je především o zachování vzácných kovů obsažených v baterii. Různé značky baterií obsahují různé chemikálie a kovy. Vytvoření jediného procesu recyklace pro všechny baterie je tedy náročné.
Protože recyklace baterií je nesmírně prospěšná pro životní prostředí a planetu, společnosti vyvíjejí nové metody recyklace.
