Recyklace lithium-iontových baterií: jak likvidovat lithium-iontové baterie

Pokud zůstane současný trend likvidace těchto použitých baterií stejný, i když lithium-iontové baterie lze recyklovat, většina těchto baterií by mohla skončit na skládkách.Tyto oblíbené napájecí skříně obsahují cenné kovy a další materiály, které lze recyklovat, zpracovat a znovu použít.Ale recyklace se dnes provádí jen zřídka.Například podle Naomi J. Boxallové, vědkyně zabývající se životním prostředím z organizace Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO), v Austrálii jsou pouze 2–3 % lithium-iontových baterií shromážděna a odeslána do zámoří k recyklaci.Míra návratnosti (méně než 5 %) v Evropské unii a Spojených státech není o mnoho vyšší.

„Existuje mnoho důvodů, proč recyklace lithium-iontových baterií není obecně přijímána,“ řekla Linda L. Gaines z Argonne National Laboratory.Gaines, odborník na materiály a analýzu životního cyklu, uvedl, že důvody zahrnují technická omezení, ekonomické překážky, logistické problémy a mezery v právních předpisech.

Mezi mnoha typy dobíjecích baterií, lithium-iontové baterie jsou nejoblíbenější, protože poskytují více energie než jiné typy dobíjecích baterií.Mají také mnohem lepší schopnost udržet nabití než starší baterie, jako jsou nikl-metal hydridové baterie.Díky jejich pohodlí a nabíjecím schopnostem lithiové dobíjecí baterie zdá se, že tu zůstane!

Co by se tedy mělo udělat po zpracování lithium-iontové baterie?

Mohu vyhodit lithium-iontovou baterii?

I když jednorázové nenabíjecí baterie můžete vyhodit do koše, nepoužívejte lithium-iontové baterie.Tyto baterie obsahují toxické látky, které v případě uložení na skládku ohrožují naše zdraví a životní prostředí.Když likvidujete lithium-iontovou baterii, musíte ji odnést do důvěryhodného recyklačního střediska.

Lze lithium-iontové baterie recyklovat?

Ano, ale ne v běžném modrém odpadkovém koši.Obsah lithium-iontových baterií je méně toxický než většina ostatních typů baterií, což usnadňuje jejich recyklaci.Lithium je však vysoce reaktivní prvek.Tyto baterie mají hořlavé elektrolyty a obsah pod tlakem, který může způsobit jejich explozi.

To je zvláště nebezpečné, když je lithium-iontová baterie zaparkována v zadní části nákladního automobilu pro suchou recyklaci obklopená papírem a lepenkou.Stres nebo horko, zejména v létě, mohou způsobit jiskry a požár.Ve skutečnosti jsou lithium-iontové baterie jedním z nejběžnějších zapalovacích činidel v recyklačních kamionech!

Výhody recyklace

Odborníci na baterie a ekologové poskytují mnoho důvodů, proč recyklovat lithium-iontové baterie.Recyklované materiály lze použít k výrobě nových baterií, což snižuje výrobní náklady.V současnosti tyto materiály tvoří více než polovinu nákladů na baterie.V posledních letech výrazně kolísají ceny dvou nejběžnějších katodových kovů, kobaltu a niklu, nejdražších součástek.Současné tržní ceny kobaltu a niklu jsou přibližně 27 500 USD za metrickou tunu a 12 600 USD za metrickou tunu.V roce 2018 cena kobaltu přesáhla 90 000 $ za metrickou tunu.

V mnoha typech lithium-iontových baterií koncentrace těchto kovů, stejně jako lithia a manganu, převyšují koncentrace v přírodních rudách, takže použité baterie jsou podobné vysoce koncentrovaným rudám.Pokud bude možné tyto kovy získat z použitých baterií s vyššími náklady a ekonomií než přírodní ruda, cena baterií a elektromobilů by měla klesnout.

Kromě potenciálních ekonomických výhod může recyklace také snížit množství materiálu vstupujícího na skládku.Sun Zhi, odborník na kontrolu znečištění z Čínské akademie věd, uvedl, že kobalt, nikl, mangan a další kovy nalezené v baterii by mohly snadno uniknout z pouzdra baterie, znečistit půdu a podzemní vody a ohrozit ekosystémy a lidské zdraví. .Totéž platí pro roztoky solí fluoridu lithného (obvykle LiPF 6) v organických rozpouštědlech používaných v elektrolytech baterií.

Baterie mají nejen negativní dopad na konec životnosti, ale mohou mít negativní dopad i před výrobou baterie.Jak zdůraznil Gaines of Argonne, více recyklace znamená méně těžby surovin a méně souvisejících rizik pro životní prostředí.Například těžba vyžaduje kov ke zpracování kovové sulfidové rudy pro některé baterie, což je energeticky náročné a uvolňuje SO X, který může způsobit kyselé deště.

Spotřebu těchto surovin může zpomalit i snížení závislosti na těžbě bateriového materiálu.Kolegové Gaines a Argonne použili výpočetní metody ke studiu tohoto problému, aby simulovali, jak by rostoucí výroba baterií mohla ovlivnit geologické zásoby mnoha kovů do roku 2050. Vědci považují tyto předpovědi za „složité a nejisté“ a vědci zjistili, že světové zásoby lithia a niklu jsou dostatečné k udržení rychlého růstu výroby baterií.Výroba baterií by však mohla snížit celosvětové zásoby kobaltu o více než 10 %.

Recyklace lithium-iontových baterií materiály jsou klíčem k rozvoji elektrické dopravy
V budoucnu nebudou bateriové sady pocházet pouze z těžebního průmyslu.Musí pocházet z aplikací, které recyklují a využívají průmyslové vedlejší proudy.Schopnost recyklovat tyto materiály podpoří růst elektromobilů.

Omezená dostupnost a dopad těžby na životní prostředí znamená, že recyklace těchto vzácných prvků pro výrobu baterií je zásadní pro snížení dopadu používání baterií na životní prostředí během celého životního cyklu.