Индустрия электромобилей должна решить проблему старых аккумуляторов

 

Чем больше количество электромобилей на дороге, тем меньше количество авто с ДВС, которые сжигают меньше ископаемого топлива и выбрасывают меньше газов, нагревающих планету. Но по мере того, как электрические транспортные средства становятся все более популярными, они ставят перед людьми еще одну экологическую проблему: что делать со старыми аккумуляторами.

Накопление старых батареи является новой проблемой, согласно новой статье, опубликованной в журнале Nature. Нам неизбежно потребуется перерабатывать много батарей, но получение полезных материалов из использованных литий-ионных батарей электромобилей остается тяжелым и рискованным. К счастью, есть надежда. Авторы статьи утверждают, что институциональные изменения, такие как разработка аккумуляторов с учетом утилизации и использование роботов для автоматизации разборки, могут изменить процесс переработки аккумуляторов. В свою очередь, эти улучшения могут сделать электромобили еще более экологичными, если использовать старые батареи для извлечения материалов, необходимых для строительства новых.

В 2017 году во всем мире было продано более 1 миллиона электромобилей. По оценкам авторов исследования, только эти автомобили в конечном итоге приведут к выбросу 250 000 тонн аккумуляторов. Если они окажутся на свалках, они рискуют пройти через процесс, называемый «тепловой разгон», который в основном представляет собой химическую реакцию в батарее, которая может привести к ее нагреву, потенциально до точки горения или взрыва. (Именно поэтому существует запрет на запасные литий-ионные аккумуляторы в зарегистрированном багаже ​​при посадке в самолет.)

Но взрывающийся мусор – не единственная причина, чтобы не выбрасывать старые батареи. Они могут оставаться полезными еще долго после того, как их вытащили из электромобиля. Как и вашем мобильном телефоне, со временем аккумулятор в электромобиле не сможет удерживать заряд. Поэтому, водители покупают новую батарею или новую машину. Но использованная батарея обычно может удерживать до 80 % энергии, которую она хранила, когда была совершенно новой. И это привело к некоторым умным решениям по батареям из первых  электромобилей, которые появятся на рынке. В этом году Toyota выступила с инициативой по объединению старых аккумуляторов электромобилей с солнечными батареями для питания магазинов 7-Eleven в Японии. Поскольку на переоснащении этих батарей можно заработать, поиск приложений для вторичного использования превзошел усилия по переработке.

«На данный момент нет никакой системы, нет инфраструктуры (для утилизации аккумуляторов электромобилей), и поэтому пока не понятно, насколько прибыльным будет бизнес», – говорит Линда Гейнс, соавтор новой статьи. и системный аналитик в Аргоннской национальной лаборатории, исследовательском центре, управляемом Чикагским университетом и Министерством энергетики США.

Гейнс и ее соавторы видят возможность удовлетворить спрос на новые автомобильные аккумуляторы, используя материалы из старых. Литиевые батареи для электромобилей изготовлены из кобальта, минерала, добываемого преимущественно в Конго. Но растущий спрос на кобальт в регионе привел к сообщениям о детском труде и других социальных и экологических последствиях добычи полезных ископаемых. Таким образом, для ведущего автора исследования Гэвина Харпера, исследователя из Университета Бирмингема, в некоторых случаях может иметь больше смысла перерабатывать батареи и повторно использовать эти ценные материалы для нового производства, а не повторно использовать батареи. «Не лучше ли вынуть этот кобальт из аккумулятора и сделать его новым аккумулятором на ранней стадии?» – говорит он.

Чтобы иметь возможность утилизировать аккумуляторы в таких масштабах, которые требуются растущему рынку электромобилей, отрасли необходимо решить некоторые ключевые проблемы. Прежде всего, современные батареи не предназначены для легкой разборки. Батареи не все сделаны одним стандартным способом, что затрудняет автоматизацию их разборки. Большая часть работы должна выполняться вручную людьми, которые достаточно опытны, чтобы не навредить себе в этом процессе. В конце концов, аккумуляторы могут взорваться. А типы герметиков и адгезивов, которые используются в батареях, чрезвычайно прочны, что усложняет работу рабочих.

Как объясняется в статье, роботизированная разборка может устранить риски для людей и сделать процесс достаточно быстрым, чтобы справиться с будущим потоком батарей. Но роботы будут нуждаться в более стандартизированных батареях, чтобы полностью реализовать свой потенциал. Эти изменения дизайна также могут быть выигрышем для производителей, которые ищут более дешевое сырье. Более простая разборка может привести к извлечению более чистых – и, следовательно, более ценных – материалов из батарей, которые затем могут быть проданы и / или использованы для производства новых батарей.

«Идея «дизайна для переработки» – это то, о чем производители батарей должны думать», – говорит Гейнс. «Такие идеи должны реализовываться в общей производственной линии».

Авторы планируют начать испытывать свои решения, но до заводских линий роботов, разбирающих аккумуляторы, еще очень далеко.

 

https://econet.ru/articles/industriya-elektromobiley-dolzhna-reshit-problemu-s-staryh-akkumulyatorov