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

إذا ظل الاتجاه الحالي للتخلص من هذه البطاريات المستعملة كما هو، حتى لو كان من الممكن إعادة تدوير بطاريات الليثيوم والحديد، فإن معظم هذه البطاريات يمكن أن ينتهي بها الأمر في مدافن النفايات. تحتوي صناديق الطاقة الشهيرة هذه على معادن ثمينة ومواد أخرى يمكن إعادة تدويرها ومعالجتها وإعادة استخدامها. لكن إعادة التدوير نادراً ما تتم اليوم. على سبيل المثال، وفقا لنعومي جيه. بوكسال، عالمة البيئة في منظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية (CSIRO)، في أستراليا، يتم جمع 2-3٪ فقط من بطاريات الليثيوم أيون وإرسالها إلى الخارج لإعادة تدويرها. معدلات التعافي (أقل من 5%) في الاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة ليست أعلى من ذلك بكثير.

وقالت ليندا إل جاينز من مختبر أرجون الوطني: "هناك العديد من الأسباب التي تجعل إعادة تدوير بطاريات حديد الليثيوم غير مقبولة بشكل عام". وقال جاينز، وهو خبير في تحليل المواد ودورة الحياة، إن الأسباب تشمل القيود الفنية والحواجز الاقتصادية والقضايا اللوجستية والفجوات التنظيمية.

من بين العديد من أنواع البطاريات القابلة لإعادة الشحن، بطاريات الليثيوم أيون هي الأكثر شعبية لأنها توفر طاقة أكثر من الأنواع الأخرى من البطاريات القابلة لإعادة الشحن. كما أنها تتمتع بقدرات أفضل بكثير على الاحتفاظ بالشحن مقارنة بالبطاريات القديمة مثل بطاريات هيدريد معدن النيكل. بفضل راحتهم وقدرات الشحن، بطاريات الليثيوم القابلة لإعادة الشحن يبدو أن هنا لتبقى!

إذن، ما الذي يجب فعله بمجرد معالجة بطاريات حديد الليثيوم؟

هل يمكنني التخلص من بطاريات الحديد الليثيوم؟

على الرغم من أنه يمكنك رمي البطاريات غير القابلة لإعادة الشحن التي تستخدم لمرة واحدة في سلة المهملات، إلا أنه لا تستخدم بطاريات الليثيوم والحديد. تحتوي هذه البطاريات على مواد سامة إذا تم وضعها في مكب النفايات فإنها تعرض صحتنا وبيئتنا للخطر. عندما تتخلص من بطاريات حديد الليثيوم، عليك أن تأخذها إلى مركز إعادة تدوير موثوق.

هل يمكن إعادة تدوير بطاريات الليثيوم الحديد؟

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

وهذا أمر خطير بشكل خاص عندما تكون بطاريات الحديد الليثيوم متوقفة في الجزء الخلفي من شاحنة إعادة التدوير الجافة محاطة بالورق والكرتون. الإجهاد أو الحرارة، خاصة في الصيف، يمكن أن تسبب الشرر والحرائق. في الواقع، تعد بطاريات الحديد الليثيوم واحدة من أكثر عوامل الإشعال شيوعًا في شاحنات إعادة التدوير!

فوائد إعادة التدوير

يقدم خبراء البطاريات ونشطاء البيئة العديد من الأسباب لإعادة تدوير بطاريات حديد الليثيوم. 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 أسعار اثنين من معادن الكاثود الأكثر شيوعًا، وهما الكوبالت والنيكل، وهما أغلى المكونات، بشكل كبير. وتبلغ أسعار السوق الحالية للكوبالت والنيكل حوالي 27500 دولار للطن المتري و12600 دولار للطن المتري على التوالي. وفي عام 2018، تجاوز سعر الكوبالت 90 ألف دولار للطن المتري.

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

بالإضافة إلى الفوائد الاقتصادية المحتملة، يمكن لإعادة التدوير أيضًا تقليل كمية المواد التي تدخل مكب النفايات. وقال سون تشي، 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 (عادة LiPF 6) في المذيبات العضوية المستخدمة في إلكتروليتات البطارية.

ليس للبطاريات تأثير سلبي على نهاية عمرها الافتراضي فحسب، بل يمكن أن يكون لها أيضًا تأثير سلبي قبل تصنيع البطارية. وكما أشار جاينز أوف أرجون، فإن المزيد من إعادة التدوير يعني تقليل استخراج المواد الخام وتقليل المخاطر البيئية المرتبطة بها. على سبيل المثال، يتطلب التعدين معدنًا لمعالجة خام كبريتيد المعدن لبعض البطاريات، وهو أمر يستهلك الكثير من الطاقة وينبعث منه ثاني أكسيد الكبريت، والذي يمكن أن يسبب أمطارًا حمضية.

إن تقليل الاعتماد على تعدين مواد البطارية قد يؤدي أيضًا إلى إبطاء استهلاك هذه المواد الخام. استخدم زملاء جاينز وأرجون أساليب حسابية لدراسة هذه المسألة لمحاكاة كيفية تأثير إنتاج البطاريات المتزايد على الاحتياطيات الجيولوجية للعديد من المعادن بحلول عام 2050. ويدرك الباحثون أن هذه التوقعات "معقدة وغير مؤكدة"، وقد وجد الباحثون أن الاحتياطيات العالمية 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 المفتاح لتطوير النقل الكهربائي
في المستقبل، لن تأتي حزم البطاريات من صناعة التعدين فقط. ويجب أن تأتي من التطبيقات التي تقوم بإعادة تدوير واستخدام التدفقات الجانبية الصناعية. إن القدرة على إعادة تدوير هذه المواد ستقود نمو السيارات الكهربائية.

ويعني التوافر المحدود والأثر البيئي للتعدين أن إعادة تدوير هذه العناصر النادرة لتصنيع البطاريات أمر بالغ الأهمية للحد من التأثير البيئي لاستخدام البطارية طوال دورة الحياة.