Каково воздействие на окружающую среду производства и переработки аккумуляторов для электромобилей?

Одним из основных предостережений относительно распространения электромобилей является вопрос о том, что мы будем делать со всеми этими автомобильными аккумуляторами, когда их время истечет. Также существует озабоченность по поводу воздействия добычи лития на окружающую среду, не говоря уже о других важных металлах, таких как кобальт и никель. Давайте уделим некоторое время тому, чтобы посмотреть, что входит в аккумуляторы для электромобилей, куда они попадают, когда они разряжены, и являются ли электромобили в конце концов лучшим выбором для окружающей среды.

Аккумуляторы электромобилей подлежат вторичной переработке?

Аккумуляторы электромобилей легко перерабатываются. Более 95% компонентов литий-ионных аккумуляторов можно извлечь с помощью гидрометаллургии. Это включает в себя измельчение компонентов батареи и прогон их через кислотный раствор. Ряд растворителей и раунды гальванического покрытия способны вытащить отдельные элементы из раствора. Извлечение плавкой является обычным, но более энергоемким и менее эффективным. Загрязнение , вызванное этим процессом переработки, незначительно . Проблема сейчас заключается в том, что у нас недостаточно предприятий по переработке, которые в настоящее время работают в масштабе, необходимом для удовлетворения потока аккумуляторов для электромобилей, которые выходят из строя. В настоящее время мы перерабатываем только около 5% наших литий-ионных аккумуляторов , но, к счастью, растущая стоимость лития, кобальта и никеля делает перспективу их восстановления гораздо более привлекательной.

Сделать процесс переработки прибыльным может быть сложной задачей, в зависимости от материалов, на которые вы ориентируетесь, но это исследование довольно хорошо раскрывает экономические аспекты .

«Большинство технологических маршрутов обеспечивают высокие выходы ценных металлов, таких как кобальт, медь и никель. Для сравнения, литий извлекается только в нескольких процессах и с более низким выходом, хотя и имеет высокую экономическую ценность. Извлечение малоценных компонентов графита, марганца и растворителей электролитов технически осуществимо, но экономически сложно».

Каково воздействие добычи лития на окружающую среду?

Хотя литий является жизненно важным компонентом батарей, он составляет всего около 11% от общей массы элемента . Вы можете увидеть , как это влияет на химию батареи здесь . Австралия, Чили и Китай производят львиную долю мировых поставок лития. Автомобильные приложения поглощают около 31% этого предложения , но ожидается, что этот спрос продолжит резкий рост.

Есть два способа добычи лития: соляные равнины и добыча твердых пород. Когда добывают твердую сподуменовую руду, ее разбивают, отделяют, подвергают кислотной ванне, и в конечном итоге из смеси можно выделить сульфат лития. Это очень традиционный метод добычи со всеми обычными рисками накопления загрязняющих веществ в хвостохранилищах. Это относительно дешевый процесс по сравнению с переработкой солончака, но при этом получается продукт более низкого качества. Австралия, производящая колоссальные 46% лития в мире , в значительной степени зависит от добычи твердых пород. Поскольку этот метод очень трудоемкий, неудивительно, что он производит примерно в три раза больше выбросов на метрическую тонну лития по сравнению с солончаками .

Солончаки образуются, когда вода закачивается под землю и возвращается на поверхность с растворенными минералами. Этот рассол распределяется по широким бассейнам для испарения, оставляя после себя минералы, которые нужно отделить и обработать. Солончаки распространены в треугольнике, пересекающем Чили, Аргентину и Боливию. Близлежащие горы Анды создали большие залежи недалеко от поверхности благодаря геотермальной активности, которая выщелачивает минералы из вулканических пород. Более высокая высота также способствует более быстрому испарению в бассейнах с соляным раствором.

Основные затраты на добычу лития в солончаках связаны с использованием воды. Однако получение точных цифр является сложной задачей. Оценки варьируются от 250 галлонов воды на фунт лития до миллиона галлонов . Данные чилийского правительства показывают, что производство рассола в равнинах Атакама опережает способность водоносного горизонта пополняться примерно на 30% . Около 65% воды региона используется для добычи лития. Эти операции проводятся в пустынях, где водоснабжение местного населения уже является недостаточным, что создает дополнительную нагрузку на местное сельское хозяйство . Помимо борьбы с дефицитом воды в самых засушливых местах на Земле, группы аборигенов, населяющие соседние районы, также рискуют столкнуться с брошенными материалами и нарушенными экосистемами из-за горнодобывающей промышленности. Многие уже подвергались такого рода злоупотреблениям со стороны международных горнодобывающих компаний в прошлом. В результате они либо оказали решительную оппозицию новым проектам, либо заявили о своей значительной собственности на них.

А как насчет других материалов, используемых в батареях?

Батареи содержат множество других материалов, таких как никель, кобальт и графит.

Кобальт в основном добывается в Конго, где производится примерно половина мировых запасов. Крупные китайские инвестиции привели к созданию многих промышленных предприятий по добыче полезных ископаемых, чтобы удовлетворить их производственные потребности, но местные рабочие часто исключены из этого предприятия. Вместо этого они вынуждены копать свои собственные кустарные шахты с минимальными мерами предосторожности и небольшим обращением за помощью в случае травмы. В конечном итоге они продают свой кобальт тем же трейдерам, которые переправляют промышленно добытый кобальт на перерабатывающие заводы в Китае.

Производство никеля менее сопряжено, но не обошлось без затрат . Его широко добывают по всему миру, при этом Индонезия поставляет около 30% от общего объема поставок . Большая часть идет на производство нержавеющей стали и только 6% на аккумуляторы.

Являются ли электромобили по-прежнему лучше для окружающей среды, если учитывать производство и переработку аккумуляторов?

В совокупности это может показаться высокой ценой, чтобы сделать наши электромобили реальностью. Оценки жизненного цикла, сравнивающие электромобили с традиционными автомобилями, показывают, что электромобили действительно имеют большие выбросы из-за стоимости аккумуляторов. Эта разница компенсируется на протяжении всего срока службы автомобиля. Двигатели внутреннего сгорания делают автомобили на 60-68% более выхлопными , чем электромобили в США. Учитывая огромную роль топлива в этом расчете, очистка электросети почти так же важна, как и установка нескольких электромобилей на дороге. Средняя экономия выбросов в Европе может варьироваться от 28% до 72% в зависимости от того, как заряжаются электромобили.

В конечном счете, электромобили по-прежнему являются необходимым переходом, чтобы сократить глобальные выбросы. Тем не менее, те, кто живет рядом с шахтами, по-прежнему сталкиваются с множеством проблем. Они сталкиваются с уродливыми экологическими последствиями добычи полезных ископаемых задолго до изменения климата. Правительствам нужно будет лучше привлекать горнодобывающую промышленность к ответственности за надлежащее управление площадками, прежде чем мы слишком самодовольно заселим зеленое будущее, полное электромобилей.