ADAPT: Az elektromos járművek akkumulátorainak újrahasznosításához innovációra van szükség
Az elektromos járművek akkumulátorai lényegesen nagyobbak, mint a gázüzemű autók akkumulátorai, alapos anyagbányászatot igényelnek, és megfontolandó az újrahasznosításuk módja.
Teljes akkumulátor-elektromos és hibrid plug-in változatok között2019-ben világszerte 7,2 millió elektromos jármű közlekedett az utakon, szemben a 2010-es 20-as számmal,000 a Nemzetközi Energiaügynökség adatai szerint, az Egyesült Államokban pedig körülbelül 1,5 millió.
Az elektromos járművek nagyrészt a környezetre gyakorolt jelentősen csökkentett hatásuk miatt váltak egyre népszerűbbé; a Nemzetközi Tiszta Közlekedési Tanács jelentése szerint Európában az elektromos járművek életciklusa során átlagosan 50 százalékkal kevesebb üvegházhatású gázt bocsátanak ki az első 100-hoz képest,000 a belső égésű motorral hajtott járművekhez képest.
Az elektromos autók azonban kezdettől fogva nem teljesen zöldek. Az elektromos járműveket tápláló akkumulátorok lényegesen nagyobbak, mint az ICE-meghajtású autók akkumulátorai, és kiterjedt bányászatot igényelnek az olyan anyagokért, mint a kobalt és a lítium, ami nagy mennyiségű szennyezést okoz.
Az akkumulátorok anyaga is egyre nehezebb lesz: az IEA tervei szerint 2030-ra több mint 145 millió elektromos jármű fog közlekedni a világ útjain, ami azt jelenti, hogy az akkumulátorok iránti kereslet csak exponenciálisan nő majd a következő években.
Az akkumulátorgyártók előtt álló kihívás pedig nem ér véget, ha az akkumulátort behelyezik a járműbe.
A széleskörű akkumulátor-újrahasznosításnak sokkal elterjedtebbé kell válnia, mint amilyen már van ahhoz, hogy az elektromos járművek alkalmazása kevésbé legyen divatos, és inkább hosszú távú, életképes megoldás legyen az iparág számára.
Komplex újrahasznosítás
A Reuters jelentése szerint a brit és az egyesült államokbeli kutatók számos módot találtak az elektromos járművek akkumulátorainak újrahasznosítására, „amelyek drasztikusan csökkenthetik a költségeket és a szén-dioxid-kibocsátást”, ugyanakkor növelhetik a globális készleteket „a kereslet várható növekedéséhez”.
Az olyan anyagokkal, mint a kobalt és a nikkel, amelyek bányászat szempontjából drágák, sok időt, pénzt és üvegházhatást okozó gázok kibocsátását takarítaná meg, ha ezeket az anyagokat akkumulátorból kinyerhetjük.
"Nem tudjuk újrahasznosítani az olyan összetett termékeket, mint az akkumulátorok, ahogyan más fémeket. Az aprítás, az elemek összekeverése és a pirometallurgia tönkreteszi az értéket" - mondta Gavin Harper, a kormány által támogatott Nagy-Britanniában működő Faraday Intézet kutatója.
A pirometallurgia a fémek anyagból való kiemelésének gyakorlata nagyolvasztó kemencék segítségével. Ezen és más jelenlegi módszerek között, amelyek magukban foglalják az akkumulátorok "nagyon apró darabokra aprítását" és a forgácsok szükséges anyaggá való feldolgozását, a jelenlegi újrahasznosítási gyakorlatok nem képesek megfelelően visszanyerni sok anyagot a jelenlegi elektromos járművek akkumulátoraiból.
A Reuters szerint azonban több brit egyetem kutatói a Faraday Intézeten, a Nagy-Britannia államilag támogatott kutatólaboratóriumán keresztül „megtalálták a módját, hogy ultrahanghullámokkal újrahasznosítsák a katódot és az anódot” elektromos járművek akkumulátorában anélkül, hogy aprításra lenne szükség.
A technológia kinyeri a kobaltot, a nikkelt és a mangánt az akkumulátor katódporából, a grafitot pedig az anódporból. A projekten dolgozó egyik kutató szerint az ultrahanghullámokkal történő szétválasztás akár 60 százalékot is megtakaríthat az anyagokon, összehasonlítva a "szűz anyagok" költségeivel.
A kutatók azt is elmondják, hogy a módszer akár "100-szor" több akkumulátoranyagot képes feldolgozni ugyanannyi idő alatt, mint a hagyományosabb újrahasznosítási módszerek.
A tóban az Egyesült Államok technológiákat is fejleszt az Energiaügyi Minisztérium által szponzorált ReCell nevű programon keresztül, amely a Reuters jelentése szerint "ígéretes" hő- és oldószeralapú újrahasznosítási módszerekre összpontosít.
Jeff Spangenberger, a ReCell vezetője szerint az Egyesült Államokban jelenleg nem sok katódport állítanak elő belföldön, így az akkumulátorok újrahasznosításának hatékonyabb módjainak felkutatása az országban önellátóbbá teheti az amerikai gyártókat az elektromos járművek piacán.
Megvalósíthatóan jövedelmező
A jelenlegi állás szerint az elektromos járművek akkumulátorfejlesztésének jelenlegi infrastruktúrája nem elégséges ahhoz, hogy fenntarthatóan lépést tudjon tartani a közelgő kereslettel.
Ha az OEM-ek azt akarják, hogy az elektromos járművek iparági szabványokká váljanak, az akkumulátor-újrahasznosítás jelenlegi módszerei önmagukban nem csökkentik azt.
"Ahhoz, hogy a lítium-ion akkumulátorok újrahasznosítása nyereséges legyen, anélkül, hogy ártalmatlanítási díjat kellene fizetnie a fogyasztóknak, és hogy ösztönözzük az újrahasznosító ipar növekedését" - mondja Spangenberger a cikkben, "új módszereket kell kifejleszteni, amelyek magasabb haszonkulcsot eredményeznek az újrahasznosítók számára."
