Литиевите батерии и замърсяването, което пропускаме

Батериите с литий оставят отпечатък върху околната среда още със създаването си, а вариантите за рециклиране засега са ограничени

Литиево-йонните батерии, използвани в електромобилите, както и за съхранение на енергия от възобновяеми източници, са по-трудни за рециклиране от традиционните оловно-киселинни батерии.

Васил Минков

Енергетика

Научавайте най-важното от сектор енергетика през изминалата седмица

Плановете на автомобилната индустрия за електрификация стават все по-амбициозни - General Motors възнамерява да спре да произвежда коли с двигатели с вътрешно горене до 2035 г., а Audi - до 2033 г. Благодарение на развитието на технологиите в сферата, както и данъците върху колите, отделящи въглеродните емисии, се очаква цените на конвенционалните автомобили да се изравнят с тези на електрическите до 2023 г. по данни на Science Focus. Според проучване на Bloomberg през 2040 г. поне 2/3 от продадените автомобили ще са електрически. Но какво се случва с батериите в края на техния жизнен цикъл?

Международната агенция по енергетика (IEA) изчислява, че светът има достатъчно капацитет за рециклиране на 180 хил. метрични тона използвани батерии за електромобили годишно. За сравнение, всички електромобили, пуснати в движение през 2019 г., впоследствие ще генерират 500 хил. метрични тона отпадъци от батерии.

Литиево-йонните батерии, използвани в електромобилите, както и за съхранение на енергия от възобновяеми източници, са по-трудни за рециклиране от традиционните оловно-киселинни батерии, като същите методи не са приложими при тях. Тези с литий са доста по-големи и сложни, опасни при разглобяване, а извлечените от тях елементи е трудно да бъдат използвани отново, пише BBC.

Защо е трудно да се рециклират батериите

Настоящият метод извлича продукти с ниска стойност, затова излиза по-евтино да се добива още литий, вместо да се рециклира, казва Андрю Абът от University of Leicester. Засега едва 5% от литиевите батерии се рециклират в световен план, а останалите биват изхвърляни.

Това не е единственият проблем за околната среда, който батериите причиняват. За добиването на 1 тон литий например са необходими 2.2 млн. литра вода. В някои райони на добив това вече води до засушаване и намаляваща растителност. Така, макар електромобилите да спомагат за намаляването на въглеродните емисии през своя жизнен цикъл, техните батерии още със създаването си оставят значителен отпечатък върху околната среда.

В търсене на решение

Учените вече работят по начини за по-ефективно рециклиране на батериите. Те трябва да бъдат вкарани в т. нар. кръгов жизнен цикъл, смята Шърли Менг, професор по енергийни технологии в Калифорнийския университет в Сан Диего. Не можем повече да си позволяваме да гледаме на батериите като на продукт за еднократна употреба, казва тя. Разглобяване на батериите засега се извършва основно ръчно. За да бъде конкурентно на традиционните методи за рециклиране, е важно то да се автоматизира, също като процеса на сглобяване, коментира проф. Менг.

Екипът на Абът във Faraday Institution във Великобритания работи върху свръхзвуков метод на рециклиране, който по думите му може да преработи 100 пъти повече материал от традиционния хидрометалургичен метод, а разходите биха били по-малки в сравнение с първоначалното добиване на суровината.

Други учени пък смятат, че решението е да се търси алтернатива на литиевите батерии, например с такива от органични вещества, които биха били лесно разградими. Батериите с органичен радикал се използват повече от десетилетие, но те са по-скъпи, а енергийният им капацитет не е достатъчен за съвременните нужди и не може да се мери с този на литиевите батерии.

За да бъдат рециклирани, батериите трябва първо да бъдат сортирани по вид - от лаптопи, автомобили, електрически мрежи и др., като се работи върху автоматизиране на този процес. На пазара вече се появяват батерии, умишлено направени по-лесни за разглобяване. Производителите от своя страна работят по начини за намаляване на количеството елементи, необходими за изграждане на батериите.

Решението вероятно се крие в разработването на заместители на литиевите батерии и автоматизирането на тяхното рециклиране. Това ще бъде доста необходимо през 2025 г. когато жизненият цикъл на милиони батерии по света ще достигне своя край.

Индустрията за рециклиране на транспортни батерии ще достигне 10.3 млрд. долара през 2030 г.

Пазарът за рециклиране на транспортни батерии се очаква да достигне 10.3 млрд. долара до 2030 г., сочи проучване на Research Drive. Прогнозите са рециклирането на литиеви батерии да нарасне от 716 млн. долара през 2020 г. до близо 1.8 млрд. долара през 2030 г., което го прави най-бързо развиващия се сегмент. Рециклирането на оловно-киселинните батерии ще надхвърли 6.7 млрд. долара за същия период, тъй като е най-разпространеният тип акумулаторни батерии с голям капацитет, които са надеждни и евтини, сочи докладът.

Очаква се рециклирането на автомобилни батерии да генерира близо 2.2 млрд. долара приходи до 2030 г. поради нарастващата индустрия на електрическите превозни средства, както и на въвеждането на повече законови изисквания. Пазарът за индустриални батерии, използвани за мотокари, тежки машини и др., се прогнозира да достигне близо 5.2 млрд. долара. Очаква се Европа да бъде водещият регион в сферата. Той е оценен на 1.5 млрд. долара през 2020 г., а с присъствието на производители на акумулатори за електрически превозни средства като Volkswagen, Tesla и Renault, пазарът за рециклиране предстои да се разшири.