Odvětví elektrických vozidel musí zjistit svůj problém s baterií

Bez recyklace by baterie elektrických vozidel mohly vést k hromadě odpadu

Foto Julian Stratenschulte / Picture Alliance přes Getty Images

Elektrizující doprava je jedním z největších klíčů k řešení hrozící klimatické krize. S více elektrickými vozidly na silnici a menším množstvím plynů, řidiči spalují méně fosilních paliv a vypouštějí do atmosféry méně plynů zahřívajících planetu. Ale jak se elektrická vozidla stávají populárnějšími, představují další výzvu v oblasti životního prostředí: co dělat s bateriemi, jakmile vyjedou ze silnice.

baterie se začínají hromadit do problému

Podle nového článku zveřejněného v. Se tyto baterie začínají hromadit v problémčasopisPříroda dnes. Mnoho baterií budeme nevyhnutelně muset recyklovat, ale získávání užitečných materiálů z použitých lithium-iontových baterií z elektrických vozidel zůstává zdlouhavé a riskantní. Naštěstí stále existuje naděje. Autoři článku tvrdí, že institucionální změny - jako je navrhování baterií s ohledem na recyklaci a používání robotů k automatizaci demontáže - by mohly změnit tvar recyklace baterií. Tato vylepšení by zase mohla učinit elektrická vozidla ještě zelenějšími, kdyby se k dodávání materiálů potřebných k výrobě nových používaly staré baterie.

V roce 2017 se po celém světě prodalo více než 1 milion elektrických vozidel. Autoři studie odhadují, že samotné tyto vozy nakonec povedou k 250 000 tun vyřazených baterií. Pokud by měli skončit na skládkách, vystavili by se riziku, že projdou procesem zvaným tepelný útěk, což je v podstatě chemická reakce v baterii, která může způsobit její zahřátí, potenciálně až k hoření nebo explozi. (To je důvod, proč TSA zakazuje náhradní lithium-iontové baterie v zapsaných zavazadlech, když nastupujete do letadla.)

Explodující skládky však nejsou jediným důvodem, jak se vyhnout vybíjení starých baterií. Ve skutečnosti mohou zůstat užitečné i dlouho po vyjmutí z vozidla. Stejně jako váš mobilní telefon nebude baterie v elektrickém autě v průběhu času schopna vydržet nabití tak dlouho. Řidiči tedy dostanou novou baterii nebo nové auto. Ale použitá baterieumětobvykle drží a vybije až 80 procent energie, kterou udělala, když byla zcela nová. A to k některým vedlochytrá řešeníco dělat s bateriemi z prvních flotil elektrických vozidel, které se dostaly na trh. V letošním roce zahájila Toyota iniciativu na párování starých baterií do elektrických vozidel se solárními panelypower 7-Eleven obchody v Japonsku. Vzhledem k tomu, že při opětovném použití těchto baterií je třeba vydělat peníze, hledání aplikací druhého použití předběhlo úsilí o recyklaci.

Pokud to uděláte ziskové, udělají to lidé.

Pokud to uděláte ziskové, udělají to lidé. A v tomto okamžiku neexistuje žádný systém, neexistuje infrastruktura [pro recyklaci baterií pro elektrická vozidla], a tak opravdu není zřejmé, jak výnosný bude tento podnik, “říká Linda Gaines, spoluautorka nového příspěvku a systémový analytik v Argonne National Laboratory, výzkumném centru provozovaném Chicagskou univerzitou a americkým ministerstvem energetiky.

Gaines a její spoluautoři vidí objevující se příležitost uspokojit poptávku po nových autobateriích pomocí materiálů ze starých. Lithiové baterie pro elektrická vozidla jsou vyrobeny z kobaltu, minerálu, který se těží především v Kongu. Rostoucí poptávka po kobaltu v regionu však vedla kobvinění z dětské práce a dalších sociálních a environmentálních spadůz těžby. Takže pro vedoucího autora studie Gavina Harpera, výzkumného pracovníka na univerzitě v Birminghamu, může mít v některých případech větší smysl recyklovat baterie a tyto cenné materiály znovu použít na novou výrobu, než na opětovné použití baterií. Je lepší ten kobalt z baterie dostat a brzy z něj udělat nové baterie? on říká.

kinect hry

Aby bylo možné recyklovat baterie v rozsahu, který vyžaduje rostoucí trh s elektrickými vozidly, bude průmysl muset vyřešit některé klíčové výzvy. Za prvé, dnešní baterie nejsou navrženy pro snadnou demontáž. Baterie nejsou vyráběny jedním standardním způsobem, takže je obtížné je automaticky rozebrat. Mnoho práce musí být provedeno ručně lidmi, kteří jsou dostatečně kvalifikovaní, aby se při tom nezranili. Koneckonců, tyto věci mohou explodovat. (Pokud tak učiní, mohou také vytvářet škodlivé plyny.) A typy tmelů a lepidel, které se používají v bateriích, jsou extrémně silné, což pracovníkům ztěžuje práci.

design pro recyklaci

Článek vysvětluje, že robotická demontáž by mohla vyřešit rizika pro člověka a mohla by tento proces dostatečně rychle zvládnout budoucí příliv baterií. Aby však robot mohl plně využít svůj potenciál, bude potřebovat standardizovanější baterie. Tyto konstrukční změny by také mohly být přínosem pro výrobce, kteří hledají levnější suroviny. Snadnější demontáž by mohla vést k vytažení čistších - a následně i hodnotnějších - materiálů z baterií, které by pak mohly být prodány a / nebo použity k výrobě nových baterií.

Myšlenka „designu pro recyklaci“ je něco, co by výrobci baterií měli mít v hlavách, říká Gaines. Tento druh myšlení musí jít do výroby produktů obecně.

Autoři plánují zahájit pokusy o řešení, která navrhli, ale montážní linky robotů rozbíjejících baterie jsou stále roky v řadě, bez termínu, který je zatím v dohledu.