Elbilar ser ut att bli en av de mest inflytelserika tekniska revolutionerna på 2000-talet. Miljontals av dem körs runt i världen, och dessa siffror ser ut att öka nästan exponentiellt. I ljuset av denna tillväxt blir människor allt mer bekymrade över att skrota dessa fordon.
Det är möjligt att återvinna elbilar och deras batterier. Men att återvinna dessa batterier är en utmanande process så antalet elektriska batterier som återvinns är nästan minimalt. Nya metoder utvecklas för att förbättra livskraften för återvinning av litiumjonbatterier.
Resten av den här artikeln kommer att utforska ämnet elbilsåtervinning i detalj. I första hand kommer jag att diskutera processen att återvinna en elbil, varför det inte är lätt och vilken forskning som för närvarande bedrivs för att göra storskalig återvinning av elbilar till en hållbar strategi.
För att ge en smak av vad som kommer i resten av artikeln har jag förberett en "översiktstabell".
| Hur stor andel av elbilsbatterierna återvinns för närvarande? | 5 % |
| Hur mycket kostar det att återvinna ett elbilsbatteri? | Tesla uppskattar att det kostar $4,50 per lb batterivikt |
| Hur länge håller ett elbilsbatteri? | Forskning tyder på att de kommer att hålla i cirka 200 000 miles |
| Hur många människor kör elbil i USA för närvarande? | År 2021 är mindre än 2 % av fordonen elbilar |
Allt fler väljer att köra elbilar. Som sådan börjar folk förstå de avgörande skillnaderna mellan bilar med batterier och fordon med förbränningsmotorer.
En av de viktigaste skillnaderna mellan dessa typer av bilar kan ses när de har kört sin sista mil. För fordon med förbränningsmotor är återvinningsprocessen relativt okomplicerad.
Dessa bilar skickas till en skrotgård och demonteras, med räddningsbara komponenter som säljs vidare och de andra delarna återvinns.
För elfordon är denna process mycket mer komplicerad. Elfordon drivs av litiumjonbatterier, en mängd olika notoriskt svåra batterier att plocka isär och återvinna på ett säkert sätt.
I skrivande stund uppskattar experter att den nuvarande återvinningsgraden för litiumjonbatterier är cirka 5 %. Med andra ord, 19 av 20 litiumjonbatterier återvinns inte. Detta är en mycket låg siffra, men en mängd olika faktorer gör återvinningsprocessen svår.
Den kemiska sammansättningen av litiumjonbatterier kan vara otroligt komplex. Som namnet antyder innehåller dessa batterier alla litium. Dessa batterier har dock även en mängd andra olika ädelmetaller. Några av dessa metaller inkluderar nickel, kobolt och aluminium.
Olika märken av litiumjonbatterier kommer att innehålla olika mängder av dessa metaller. Även om det är en alltför förenkling, återvinns litiumjonbatterier genom att smälta ner dem.
Denna smältprocess måste utformas utifrån de relativa proportionerna av varje metall i ett batteri. Det finns så många olika typer av batterier, så industrin kan inte skapa en standardiserad återvinningsmetod för batterier.
En informativ och detaljerad beskrivning av varför det är så svårt att kassera EV-batterier finns i följande video:
Detta faktum är ett annat betydande problem för litiumjonåtervinningsindustrin. Beslut i näringslivet och livet påverkas starkt av ekonomiska incitament. Det skulle vara ologiskt för ett företag att finansiera litiumjonåtervinning om utvinning av nya material är billigare.
Det finns ingen praktisk skillnad mellan återvunna metaller och nyutvunna metaller. De fungerar båda lika i ett litiumjonbatteri. Återvunna metaller är inte på något sätt undermåliga. Ändå kommer storskaliga batteritillverkare inte att kasta bort miljoner i intäkter för att samla miljöpoäng.
För att göra återvinning av litiumjonbatterier vanligare måste hela fordonsindustrin samarbeta och diskutera hur man kan ta itu med detta fenomen.
För de av oss som tycker om gör-det-själv-uppgifter kan det här vara lite svårt att linda huvudet runt. Oftast är det betydligt lättare att ta isär något än att sätta ihop det igen. Alla som någonsin haft nöjet att montera plattpackade möbler kommer att vittna om detta.
Det visar sig att motsatsen är sant för litiumjonbatterier. De är otroligt svåra att systematiskt ta isär, med processen som är arbetskrävande och kostsam.
Det enklaste sättet att förstå ett litiumjonbatteri är att tänka på en rysk docka. När du fortsätter att ta isär den kommer du att hitta en struktur kapslad i en struktur. Tyvärr gör detta processen att försiktigt ta isär ett litiumjonbatteri mycket svårt.
När du tänker på att det finns ett brett utbud av olika batteridesigner kommer du att förstå varför det är så svårt att återvinna elbilsbatterier.
För att motivera den kostsamma och svåra processen att återvinna litiumjonbatterier måste återvunnet material och ädelmetaller vara en användbar vara. Detta låter som ett konstigt uttalande, för om de ädla metallerna i ett litiumjonbatteri var användbara tidigare, så skulle de vara användbara igen. Som du kanske har gissat är det inte riktigt så enkelt.
Både som industri och som teknik är elfordon och batterier i sin linda. När kunskapen växer och ingenjörer förfinar sina processer kan batteriernas design förändras. Med andra ord kan nya ädelmetaller inkorporeras och andra kan kasseras.
Det som kan ha varit en integrerad komponent i ett tidigare batteri kanske inte är nödvändigt i en framtida design. Den tekniska utvecklingstakten inom denna sektor gör att ingen kan vara säker på hur framtiden för batteriteknik kommer att se ut.
Inför sådan osäkerhet är det svårt att få det stöd och det ekonomiska stödet som krävs för att upprätta återvinningsprotokoll och infrastruktur.
Vi har konstaterat att processen att återvinna litiumjonbatterier kräver mycket tid, pengar, tålamod och expertis. Det finns några skeptiker där ute som kanske tror att återvinning av dessa batterier inte har några påtagliga fördelar.
En rad olika fördelar motiverar återvinning av litiumjonbatterier. Reglerade återvinningsmetoder säkerställer att batteriavfall inte skadar miljön och den bredare allmänheten samtidigt som vi minskar vårt gruvberoende.
Jag ska nu utforska de positiva aspekterna av återvinning av elfordon mer i detalj.
Batterier börjar bli ett verkligt problem först när elfordonet har nått slutet av sin livscykel. När detta inträffar måste batteriet kasseras om det inte återvinns. Vid denna tidpunkt kan blandningen av komplexa kemikalier som från början var en vän av miljön bli en fiende.
Hantering och kassering av litiumjonbatterier är en mycket specialiserad uppgift. Om lämplig försiktighet inte vidtas kan vissa av batterierna punkteras och innehållet kan läcka ut. Det får drastiska miljökonsekvenser.
Innehållet i ett litiumjonbatteri är mycket giftigt. Om ett gammalt batteri går sönder på en deponi kan innehållet sippra in i den omgivande miljön och förorena marken och vattenförsörjningen. Sådana läckor är långt ifrån triviala, eftersom de kan förstöra lokala ekosystem och orsaka omfattande förödelse.
Ett formaliserat förfarande för batteriåtervinning skulle hjälpa till att undvika olyckor. Det har rapporterats en mängd incidenter där felaktig kassering av litiumjonbatterier har lett till explosioner eller lågor i området.
Vissa människor tror att elfordon inte är så bra för miljön som du kanske tror. Ett argument som sådana individer kommer att framföra är att processen att bryta ädelmetaller från jorden är mycket destruktiv.
Denna oro är visserligen berättigad. Forskare och undersökande journalister lär sig fortfarande om den skada som gruvdrift kan göra på jorden. Förutom att det är fult har det förekommit fall där gruvdrift har lett till radioaktivitetsutsläpp.
Att bryta dessa ädelmetaller medför också höga mänskliga kostnader. En obekväm sanning om att bryta ädelmetaller är att den utnyttjar människor som lever i ytterst fattigdom. Arbetarna utsätts vanligtvis för dåliga arbetsförhållanden, och det har förekommit rapporter om att barn så unga som 7 år skickats för att arbeta i gruvorna.
Vi bör uppmuntra vad som helst för att minska vårt beroende av dessa gruvdriftsmetoder. Om batteriåtervinning blev industristandard skulle det finnas tillräckligt med ädelmetaller i omlopp för att drastiskt minska behovet av att bryta nya metaller.
Det verkar som att elfordon och batteriteknik är här för att stanna under de kommande åren. Privata företag har tagit ledningen i att skapa och utveckla dessa revolutionerande produkter, men de kan inte lösa alla världens problem på egen hand.
Globala miljömyndigheter, tillsammans med lokala myndigheter, arbetar outtröttligt för att hjälpa batteriåtervinningsindustrin att få fart. Skapandet av en hållbar försörjningskedja och utvecklingen av den cirkulära ekonomin kommer att gynna alla.
För att visa upp en del av det arbete som görs kommer jag nu att utforska två högprofilerade forskningsutvecklingar.
Etableringen av ReCell Center är USA:s första skräddarsydda forsknings- och utvecklingsanläggning för återvinning av litiumjonbatterier. Det innebär samarbete mellan statliga forskare, akademiska institut och ledande företag inom den privata sektorn.
Department of Energy citerade flera motiv för skapandet av denna anläggning. För det första ville de minska sitt beroende av utländsk expertis. För det andra vill de utveckla ny teknik för att lösa problemet med återvinning av litiumjonbatterier. Slutligen vill de utforska hur processen kan vara lönsam och uppmuntra privata företag att delta.
Institutet har uttryckligen beskrivit fyra specifika forskningsvägar som de siktar på att driva under de kommande åren. Om de lyckas kommer det att erbjuda ett stort uppsving för branschen.
Enligt Parisavtalet är Storbritannien lagligt skyldigt att uppnå en koldioxidneutral ekonomi till 2050. Detta är en kolossal uppgift, och den brittiska regeringen har insett behovet av att utveckla regelverk och infrastruktur som säkerställer att komponenterna i en litium- jonbatteriet förblir i cirkulation så länge som möjligt.
Om du vill ta reda på Hur man sätter Tesla i neutralläge , vi har förklarat i detalj för alla Tesla-modeller i den här artikeln. Kolla in det!
Ett av Relib-projektets primära mål är att utveckla och implementera alternativa återvinningsstrategier för litiumjonbatterier. Det är ett tvärvetenskapligt jobb, där forskare från kemi, fysik och biologi går samman för att brainstorma. Att bevara och återanvända batterikomponenter som redan används kommer att hjälpa till i kampen mot miljöförstöring.
Projektet beskrev också en lista över kriterier som måste uppfyllas om projektet är framgångsrikt. Dessa inkluderar:
Orano har tillsammans med ett konsortium av partners lanserat ett franskbaserat initiativ för att utveckla en helt ny process för utvinning och rening av batteriädelmetaller.
Genom att kombinera sin expertis vill de täcka alla delar av försörjningskedjan, från det ögonblick batteriet anländer till det ögonblick det lämnar.
Återvinning av batterier handlar om att bevara de ädla metallerna som finns i batteriet. Olika märken av batterier innehåller olika kemikalier och metaller. Som sådan är det utmanande att skapa en enda återvinningsprocess för alla batterier.
Eftersom batteriåtervinning är enormt fördelaktigt för miljön och planeten, utvecklar företag nya återvinningsmetoder.
