Genbrug af lithiumjernbatterier: hvordan man bortskaffer lithiumjernbatterier

Hvis den nuværende tendens til at bortskaffe disse brugte batterier forbliver den samme, selvom lithiumjernbatterier kan genbruges, kan de fleste af disse batterier ende på lossepladser. Disse populære strømkasser indeholder værdifulde metaller og andre materialer, der kan genbruges, behandles og genbruges. Men genbrug sker sjældent i dag. For eksempel, ifølge Naomi J. Boxall, en miljøforsker ved Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), i Australien, indsamles kun 2-3 % af lithium-ion-batterier og sendes til genbrug til udlandet. Inddrivelsesraterne (mindre end 5 %) i EU og USA er ikke meget højere.

"Der er mange grunde til, at genbrug af lithiumjernbatterier ikke er generelt accepteret," sagde Linda L. Gaines fra Argonne National Laboratory. Gaines, en ekspert i materialer og livscyklusanalyse, sagde, at årsagerne omfatter tekniske begrænsninger, økonomiske barrierer, logistikproblemer og regulatoriske huller.

Blandt mange typer genopladelige batterier, lithium-ion batterier er de mest populære, fordi de giver mere energi end andre typer genopladelige batterier. De har også meget bedre ladningsfastholdelsesevner end ældre batterier såsom nikkel-metalhydrid-batterier. Takket være deres bekvemmelighed og opladningsmuligheder, genopladelige lithium-batterier synes at være kommet for at blive!

Så hvad skal der gøres, når lithiumjernbatterierne er behandlet?

Kan jeg smide lithiumjernsbatterierne ud?

Selvom du kan smide ikke-genopladelige engangsbatterier i skraldespanden, må du ikke bruge lithiumjernsbatterier. Disse batterier indeholder giftige stoffer, som, hvis de placeres på en losseplads, vil bringe vores sundhed og miljøet i fare. Når du bortskaffer et lithiumjernbatteri, skal du aflevere det til et betroet genbrugscenter.

Kan lithiumjernbatterier genbruges?

Ja, men ikke i en almindelig blå genbrugsspand. Indholdet af lithiumjernbatterier er mindre giftigt end de fleste andre typer batterier, hvilket gør dem nemmere at genbruge. Lithium er dog et meget reaktivt element. Disse batterier har brændbare elektrolytter og tryksat indhold, der kan få dem til at eksplodere.

Dette er især farligt, når lithiumjernsbatterierne er parkeret bag på en lastbil til tørgenbrug omgivet af papir og pap. Stress eller varme, især om sommeren, kan forårsage gnister og brand. Faktisk er lithiumjernbatterier et af de mest almindelige tændingsmidler i genbrugslastbiler!

Fordele ved genbrug

Batterieksperter og miljøforkæmpere giver mange grunde til at genbruge lithiumjernbatterier. Genbrugsmaterialer kan bruges til at fremstille nye batterier, hvilket reducerer produktionsomkostningerne. I øjeblikket tegner disse materialer sig for mere end halvdelen af ​​batteriomkostningerne. I de senere år har priserne på de to mest almindelige katodemetaller, kobolt og nikkel, de dyreste komponenter, svinget markant. De nuværende markedspriser for kobolt og nikkel er henholdsvis cirka 27.500 USD pr. ton og 12.600 USD pr. metrisk ton. I 2018 oversteg prisen på kobolt $ 90.000 pr. ton.

I mange typer lithium-ion-batterier overstiger koncentrationerne af disse metaller, såvel som lithium og mangan, dem, der findes i naturlige malme, hvilket gør brugte batterier ligner meget koncentrerede malme. Hvis disse metaller kan genvindes fra brugte batterier til større omkostninger og økonomi end naturlig malm, bør prisen på batterier og elektriske køretøjer falde.

Ud over potentielle økonomiske fordele kan genanvendelse også reducere mængden af ​​materiale, der kommer ind på lossepladsen. Sun Zhi, en forureningskontrolekspert ved det kinesiske videnskabsakademi, sagde, at kobolt, nikkel, mangan og andre metaller, der findes i batteriet, nemt kan lække ud af batteriets kabinet, forurene jorden og grundvandet og true økosystemer og menneskers sundhed . Det samme gælder for opløsninger af lithiumfluoridsalte (normalt LiPF 6) i organiske opløsningsmidler, der anvendes i batterielektrolytter.

Ikke alene har batterier en negativ indvirkning på udgangen af ​​levetiden, de kan også have en negativ indvirkning, før batteriet er fremstillet. Som Gaines of Argonne påpegede, betyder mere genanvendelse mindre udvinding af råmaterialer og mindre tilknyttede miljøfarer. For eksempel kræver minedrift metal til at behandle metalsulfidmalm til nogle batterier, som er energikrævende og udsender SO X, som kan forårsage sur regn.

At reducere afhængigheden af ​​udvinding af batterimaterialer kan også bremse forbruget af disse råmaterialer. Gaines og Argonne-kolleger brugte beregningsmetoder til at studere dette problem for at simulere, hvordan voksende batteriproduktion kunne påvirke de geologiske reserver af mange metaller i 2050. Forskere anerkender disse forudsigelser som "komplekse og usikre", og forskere har fundet ud af, at verdensreserver af lithium og nikkel er tilstrækkelige til at opretholde hurtig vækst i batteriproduktionen. Men batteriproduktion kan reducere de globale koboltreserver med mere end 10 %.

Genbrug af lithium-ion-batterier materialer er nøglen til udviklingen af ​​elektrisk transport
I fremtiden vil batteripakker ikke kun komme fra mineindustrien. De skal komme fra applikationer, der genbruger og udnytter industrielle sidestrømme. Evnen til at genbruge disse materialer vil drive væksten af ​​elektriske køretøjer.

Begrænset tilgængelighed og miljøpåvirkningen fra minedrift betyder, at genanvendelse af disse knappe elementer til batterifremstilling er afgørende for at reducere miljøpåvirkningen af ​​batteribrug gennem hele livscyklussen.