luni, octombrie 3, 2022

Marea problemă de mediu cu bateriile

Tranziția majoră către o societate mai durabilă cu vehicule verzi înseamnă că mai multe companii produc mașini electrice. Marea problemă a utilizării crescute a mașinilor electrice este că bateriile pot deveni un pericol pentru mediu dacă nu sunt manipulate într-un mod sigur și corect.

În mai multe locuri din Marea Britanie, companiile (și printre ele, de asemenea, companiile mari, cum ar fi Samsung și LG) încearcă să se adapteze la cererea crescută de baterii, având fabrici special amenajate pentru fabricarea bateriilor si sunt motivați în mod diferit să facă asta. în Marea Britanie speranța cu aceste proiecte este de a favoriza mașinile electrice și de a reduce avantajos consumul de dioxid de carbon. Condiția prealabilă pentru reducerea semnificativă a emisiilor de dioxid de carbon în sectorul transporturilor este fabricarea a milioane de baterii, ceea ce duce la întrebări cu privire la modul în care ar trebui să fie depozitate bateriile și cum ar trebui să fie reciclate.

„Tsunami-ul de baterii de unică folosință este pe drum. Prima generație de mașini electrice a început să fie puse in circulatie cu doar câțiva ani în urmă”, spune Ajay Kochhar, șeful Li-Cycle, într-un interviu pentru Telegraph. Li-Cycle este o companie americană de reciclare a bateriilor litiu-ion. Materiile prime necesare pentru a face o mașină electrică sunt rare. Cobaltul, nichelul și litiul au toate o disponibilitate foarte redusă și este dificil să obțineți acces la acestea din cauza rarității lor. Reciclarea acestor materiale este importantă pentru a oferi producției un acces valoros la aceste resurse fără a avea nevoie de acces la mine. Litiul, cobaltul și nichelul sunt importante în producția de baterii litiu-ion. Bateriile din mașinile electrice au o durată de viață de maximum 15 ani și se preconizează că aceasta va crește.

Bateriile care nu mai funcționează riscă să devină un pericol pentru mediu. Conform statisticilor pe care articolul le evidențiază, bateriile sunt reciclate de la cinci procente la puțin sub jumătate din toate cazurile. Mașinile electrice conțin adesea baterii litiu-ion, care la rândul lor conțin câteva sute de celule individuale litiu-ion. Acestea conțin mai multe metale care pot fi extrase și utilizate pentru a crea baterii care pot fi reutilizate sau reciclate în alt mod. În ciuda acestui fapt, bateriile necesită o dezasamblare atentă, deoarece materialul periculos poate exploda.

Producătorii de mașini văd și bateriile cu fosfat de fier litiu ca o posibilitate. Un avantaj al folosirii acestora este că sunt mai ieftine, deoarece folosesc fier în exces în loc de metale mai rare. Acestea sunt și bateriile folosite în mașinile Tesla Model 3. Un dezavantaj este că valoarea totală a bateriilor scade și că lipsa metalelor mai rare face mai dificilă reciclarea acestora. „Este un material foarte bun pentru baterii”, susține Paul Anderson, directorul Centrului pentru Elemente Strategice și Materiale Critice al Universității din Birmingham. „Dezavantajul este că valoarea tuturor metalelor scumpe este cea care face ca reciclarea să fie profitabilă”. Aceste baterii ar putea fi în curând în milioane de mașini. În jurul anului 2030, vor exista 145 de milioane de mașini electrice pe drumuri, în loc de unsprezece milioane de vehicule astăzi. Marea dilemă a reciclării bateriilor de astăzi este de a convinge mai mulți politicieni din diferite țări să ia problema în serios și să pregătească resursele în timp util atunci când există un procent mic de mașini electrice pe drumuri. Aceasta înseamnă că bateriile riscă să fie consumate fără a fi reciclate.

Hans Eric Melin lucrează la Circular Energy Storage și afirmă că există capacitate de reciclare a bateriilor, în special în China și în Marea Britanie. Provocarea reciclării viitoarelor baterii litiu-ion poate fi depășită în viitor. „Aproximativ 96% dintre bateriile plumb-acid sunt reciclate sau refolosite”, susține un profesor de chimie într-un interviu pentru The Telegraph. „Acest lucru va fi același pentru ionii de litiu din mașini”.

Pentru a începe reciclarea va necesita modificări de către producătorii de mașini și producătorii de baterii. În zilele noastre, bateriile sunt distruse și devin un fel de masă neagră, un fel de produs secundar care ia naștere și se descompune astfel încât să poată fi extrase minerale. Dezavantajul acestui lucru este că necesită energie. Deși bateriile pot fi dezasamblate manual, este periculos pentru muncitori să facă acest lucru. Roboții și automatizarea facilitează procesul, potrivit lui Harper. El afirmă, de asemenea, că producătorii de automobile joacă un rol important prin realizarea unui design care este potrivit pentru reciclare. Piesele găsite astăzi în bateriile de pe piață sunt lipite între ele, ceea ce le face mai dificil și mai costisitor de separat.
Piața pentru reciclarea bateriilor este de așteptat să aibă o valoare de 12 miliarde de dolari în jurul anului 2025, împreună cu noile reglementări actualizate ale UE privind bateriile. Conform noilor reguli, un anumit procent din baterii trebuie să conțină material reciclat. Simon Moores, directorul general al Benchmark Mineral Intelligence, susține că, deși lucrul la provocarea de reciclare a bateriilor pare îndepărtat, este necesar astăzi. „Chiar și în timpul producției, până la 25% pot fi aruncate ca deșeuri. Reciclarea este necesară în paralel cu fabricile eficiente de baterii.”

Harper afirmă că reciclarea nu trebuie să fie costisitoare, subliniind că producătorii chinezi de baterii, precum BYB, se uită deja la modul în care celulele lor pot fi reciclate pentru a reutiliza materialele rare. De asemenea, crede că atitudinea obișnuită a industriei față de baterii, care constă în a le dezintegra și apoi a vedea ce se poate face cu deșeurile, trebuie să se schimbe. „Dacă vor să obțină catodul intact, ar fi fost mai bine să facă baterii care să poată fi împărțite”. El vede acest lucru ca pe o modalitate prin care Marea Britanie poate să-și producă propria sursă de metale rare prin reciclare.
Există și alte opțiuni?
O altă opțiune ar fi putut fi utilizarea hidrogenului ca combustibil în vehicule. Produsul rezidual al combustibilului din hidrogenul care este ars este vapori de apă. Această opțiune este de interes pentru companiile care produc sau se ocupă de diverse vehicule. Mașinile, autobuzele, avioanele și trenurile pot fi alimentate cu hidrogen, iar tipul de transport contează în ceea ce privește emisiile. Un dezavantaj al hidrogenului este că atunci când este produs, folosește energie din cărbune și gaz natural. Procesul de producere a combustibilului din hidrogen este legat în multe cazuri de emisiile de dioxid de carbon. Această problemă poate fi remediată pe termen lung prin trecerea producției care utilizează energie de la centralele pe cărbune și gaze naturale la electricitate ecologică. O altă problemă este crearea de stații de încărcare adaptate pentru vehiculele alimentate cu hidrogen, dar soluția este să investești în a face aceste stații de încărcare accesibile și sigure pentru utilizare. Ceva care ar putea îngreuna să se întâmple acest lucru este investițiile în curs și investițiile anterioare în vehicule electrice și stații de încărcare pentru acestea și ar fi fost dificil să se justifice investițiile ulterioare atunci când investițiile în alternative durabile au avut deja loc.

Celulele care convertesc hidrogenul gazos în energie electrică pot face camioanele să parcurgă o distanță mai mare în comparație cu camioanele alimentate cu baterii. De asemenea, sunt mai rezistente la temperaturi scăzute și pot fi încărcate mai repede decât mașinile electrice. Acestea pot fi folosite și pentru a distribui pachete, astfel încât mașinile să poată fi folosite mai des dacă bateria este încărcată mai repede. Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că mașinile electrice sunt o alegere proastă, deoarece majoritatea pot fi conduse pe o distanță mai mare decât cea pe care o conduc oamenii în medie. Popularitatea hidrogenului este determinată și de preț, iar astăzi este mai profitabil din punct de vedere economic să conduci mașini alimentate cu combustibili fosili. Dar, potrivit experților de la Carnegie Mellon din SUA, diferența de preț va scădea pe măsură ce crește producția de combustibil din hidrogen, ceea ce înseamnă că prețul hidrogenului și conversia în hidrogen vor scădea. Până acum, mașinile care vor fi disponibile în curând pentru cumpărare vor costa mai mult decât mașinile alimentate cu combustibili fosili. Ceva care ar putea determina scăderea prețurilor în viitor sunt toate reglementările sustenabile pentru vehicule și o piață mai restrictivă pentru vehiculele alimentate cu combustibili fosili, mai ales dacă electricitatea verde este folosită pentru a produce mașini alimentate cu hidrogen.

În prezent, există 7.500 de mașini alimentate cu hidrogen în Statele Unite (în principal în California) și Canada. Aproximativ 75 de milioane de tone de hidrogen sunt produse anual, iar aceasta este o producție care nu este în totalitate ecologică. Hidrogenul produs din gaze naturale necesită o etapă suplimentară în producție. Dioxidul de carbon care este eliberat în timpul procesului este trimis sub suprafața pământului pentru a fi conservat și asta înseamnă că se folosește cu 20% mai mult dioxid de carbon. Electroliza a fost evidențiată ca alternativă. Electroliza înseamnă că hidrogenul și oxigenul din apă sunt separate folosind electricitate. Hidrogenul se amestecă cu oxigenul în celulele vehiculului pentru a produce energie. Până acum, a fost evidențiată o singură opțiune, dar sperăm că vor exista mai multe opțiuni și soluții propuse în viitor.

Bianca M. – Info Express
hello@infoexpress.se

Surse: „Revoluția mașinilor electrice riscă un munte de deșeuri toxice de baterie”, The Telegraph
„Vehicule alimentate cu hidrogen: o cale realistă către energie curată?” abc News

Articole similare

- Publicitate -