إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون: كيفية التخلص من بطاريات الليثيوم أيون

إذا ظل الاتجاه الحالي للتخلص من هذه البطاريات المستعملة كما هو ، حتى إذا كان من الممكن إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون ، فقد ينتهي الأمر بمعظم هذه البطاريات في مقالب القمامة.تحتوي صناديق الطاقة الشهيرة هذه على معادن ثمينة ومواد أخرى يمكن إعادة تدويرها ومعالجتها وإعادة استخدامها.لكن إعادة التدوير نادرا ما تتم اليوم.على سبيل المثال ، وفقًا لـ Naomi J. Boxall ، عالمة البيئة في منظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية (CSIRO) ، في أستراليا ، يتم جمع 2-3٪ فقط من بطاريات أيونات الليثيوم وإرسالها إلى الخارج لإعادة تدويرها.معدلات الاسترداد (أقل من 5٪) في الاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة ليست أعلى من ذلك بكثير.

جاينز من مختبر أرجون الوطني: "هناك العديد من الأسباب لعدم قبول إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون بشكل عام".قال جاينز ، الخبير في تحليل المواد ودورة الحياة ، إن الأسباب تشمل القيود التقنية والحواجز الاقتصادية والمسائل اللوجستية والفجوات التنظيمية.

من بين العديد من أنواع البطاريات القابلة لإعادة الشحن ، بطاريات الليثيوم أيون هي الأكثر شيوعًا لأنها توفر طاقة أكبر من الأنواع الأخرى من البطاريات القابلة لإعادة الشحن.كما أنها تتمتع بقدرات أفضل بكثير في الاحتفاظ بالشحن من البطاريات القديمة مثل بطاريات هيدريد معدن النيكل.بفضل قدراتها في الشحن والشحن ، بطاريات الليثيوم القابلة لإعادة الشحن يبدو أن هنا لتبقى!

إذن ، ما الذي يجب فعله بمجرد معالجة بطارية الليثيوم أيون؟

هل يمكنني التخلص من بطارية الليثيوم أيون؟

على الرغم من أنه يمكنك إلقاء البطاريات غير القابلة لإعادة الشحن التي تستخدم لمرة واحدة في سلة المهملات ، فلا تستخدم بطاريات الليثيوم أيون.تحتوي هذه البطاريات على مواد سامة إذا تم وضعها في مكب النفايات فإنها ستعرض صحتنا وبيئتنا للخطر.عندما تتخلص من بطارية ليثيوم أيون ، فأنت بحاجة إلى أخذها إلى مركز إعادة تدوير موثوق به.

هل يمكن إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون؟

نعم ، ولكن ليس في سلة إعادة التدوير الزرقاء العادية.تعتبر محتويات بطاريات الليثيوم أيون أقل سمية من معظم أنواع البطاريات الأخرى ، مما يسهل إعادة تدويرها.ومع ذلك ، فإن الليثيوم عنصر شديد التفاعل.تحتوي هذه البطاريات على إلكتروليتات قابلة للاشتعال ومحتويات مضغوطة يمكن أن تتسبب في انفجارها.

هذا أمر خطير بشكل خاص عندما تكون بطارية الليثيوم أيون متوقفة في الجزء الخلفي من شاحنة إعادة التدوير الجاف محاطة بالورق والكرتون.يمكن أن يتسبب الإجهاد أو الحرارة ، خاصة في الصيف ، في حدوث شرر وحريق.في الواقع ، تعد بطاريات الليثيوم أيون واحدة من أكثر عوامل الإشعال شيوعًا في شاحنات إعادة التدوير!

فوائد إعادة التدوير

يقدم خبراء البطاريات وخبراء البيئة العديد من الأسباب لإعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون.يمكن استخدام المواد المعاد تدويرها لصنع بطاريات جديدة ، مما يقلل من تكاليف التصنيع.حاليًا ، تمثل هذه المواد أكثر من نصف تكاليف البطارية.في السنوات الأخيرة ، تقلبت بشكل كبير أسعار معادن الكاثود الأكثر شيوعًا ، الكوبالت والنيكل ، وهما أغلى المكونات.تبلغ أسعار السوق الحالية للكوبالت والنيكل حوالي 27500 دولار للطن المتري و 12600 دولار للطن المتري ، على التوالي.في عام 2018 ، تجاوز سعر الكوبالت 90 ألف دولار للطن المتري.

في العديد من أنواع بطاريات الليثيوم أيون ، تتجاوز تركيزات هذه المعادن ، وكذلك الليثيوم والمنغنيز ، تلك الموجودة في الخامات الطبيعية ، مما يجعل البطاريات المستخدمة مشابهة للخامات عالية التركيز.إذا كان من الممكن استرداد هذه المعادن من البطاريات المستعملة بتكلفة واقتصادية أكبر من الخام الطبيعي ، فيجب أن ينخفض ​​سعر البطاريات والمركبات الكهربائية.

بالإضافة إلى الفوائد الاقتصادية المحتملة ، يمكن أن تقلل إعادة التدوير أيضًا من كمية المواد التي تدخل مكب النفايات.قال Sun Zhi ، خبير مكافحة التلوث في الأكاديمية الصينية للعلوم ، إن الكوبالت والنيكل والمنغنيز والمعادن الأخرى الموجودة في البطارية يمكن أن تتسرب بسهولة من غلاف البطارية ، وتلوث التربة والمياه الجوفية ، وتهدد النظم البيئية وصحة الإنسان. .وينطبق الشيء نفسه على محاليل أملاح فلوريد الليثيوم (عادةً LiPF 6) في المذيبات العضوية المستخدمة في إلكتروليتات البطارية.

ليس للبطاريات تأثير سلبي على نهاية عمرها فحسب ، بل يمكن أن يكون لها أيضًا تأثير سلبي قبل تصنيع البطارية.كما أشار Gaines of Argonne ، فإن المزيد من إعادة التدوير يعني استخراج أقل للمواد الخام ومخاطر بيئية أقل.على سبيل المثال ، يتطلب التعدين المعادن لمعالجة خام كبريتيد المعدن لبعض البطاريات ، والتي تتطلب طاقة كبيرة وينبعث منها SO X ، مما قد يتسبب في هطول أمطار حمضية.

قد يؤدي تقليل الاعتماد على استخراج مواد البطاريات أيضًا إلى إبطاء استهلاك هذه المواد الخام.استخدم زملاء جاينز وأرجون طرقًا حسابية لدراسة هذه المشكلة لمحاكاة كيفية تأثير إنتاج البطاريات المتزايد على الاحتياطيات الجيولوجية للعديد من المعادن بحلول عام 2050. يدرك الباحثون أن هذه التوقعات "معقدة وغير مؤكدة" ، ووجد الباحثون أن احتياطيات العالم من الليثيوم والنيكل كافية للحفاظ على النمو السريع في إنتاج البطاريات.لكن تصنيع البطاريات يمكن أن يقلل احتياطيات الكوبالت العالمية بأكثر من 10٪.

إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون المواد هي مفتاح تطوير النقل الكهربائي
في المستقبل ، لن تأتي حزم البطاريات من صناعة التعدين فقط.يجب أن تأتي من التطبيقات التي تعيد تدوير واستخدام التيارات الجانبية الصناعية.ستؤدي القدرة على إعادة تدوير هذه المواد إلى نمو السيارات الكهربائية.

إن التوافر المحدود والتأثير البيئي للتعدين يعني أن إعادة تدوير هذه العناصر النادرة لتصنيع البطاريات أمر بالغ الأهمية لتقليل الأثر البيئي لاستخدام البطاريات طوال دورة الحياة.