Recykling akumulatorów litowo-jonowych: jak utylizować akumulatory litowo-jonowe

Jeśli obecna tendencja do pozbywania się zużytych akumulatorów pozostanie taka sama, nawet jeśli akumulatory litowo-jonowe można poddać recyklingowi, większość z tych akumulatorów może trafić na wysypiska śmieci.Te popularne skrzynki zasilające zawierają cenne metale i inne materiały, które można poddać recyklingowi, przetworzyć i ponownie wykorzystać.Ale recykling jest dziś rzadko wykonywany.Na przykład, według Naomi J. Boxall, naukowca zajmującego się środowiskiem w Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) w Australii, tylko 2-3% akumulatorów litowo-jonowych jest zbieranych i wysyłanych za granicę do recyklingu.Stopy odzysku (mniej niż 5%) w Unii Europejskiej i Stanach Zjednoczonych nie są dużo wyższe.

„Istnieje wiele powodów, dla których recykling akumulatorów litowo-jonowych nie jest ogólnie akceptowany” — powiedziała Linda L. Gaines z Argonne National Laboratory.Gaines, ekspert w dziedzinie analizy materiałów i cyklu życia, powiedział, że przyczyny obejmują ograniczenia techniczne, bariery ekonomiczne, kwestie logistyczne i luki regulacyjne.

Wśród wielu rodzajów akumulatorów baterie litowo-jonowe są najbardziej popularne, ponieważ dostarczają więcej energii niż inne rodzaje akumulatorów.Mają również znacznie lepsze możliwości utrzymywania ładunku niż starsze akumulatory, takie jak akumulatory niklowo-wodorkowe.Dzięki swojej wygodzie i możliwości ładowania, akumulatory litowe wydaje się, że tu zostanie!

Co więc należy zrobić po przetworzeniu akumulatora litowo-jonowego?

Czy mogę wyrzucić baterię litowo-jonową?

Chociaż jednorazowe baterie jednorazowe można wyrzucać do śmieci, nie należy używać baterii litowo-jonowych.Baterie te zawierają toksyczne substancje, które w przypadku wyrzucenia na wysypisko zagrażają naszemu zdrowiu i środowisku.Po utylizacji baterii litowo-jonowej należy oddać ją do zaufanego centrum recyklingu.

Czy akumulatory litowo-jonowe można poddać recyklingowi?

Tak, ale nie do zwykłego niebieskiego kosza na śmieci.Zawartość akumulatorów litowo-jonowych jest mniej toksyczna niż większość innych rodzajów akumulatorów, co ułatwia ich recykling.Jednak lit jest wysoce reaktywnym pierwiastkiem.Baterie te zawierają łatwopalne elektrolity i znajdują się pod ciśnieniem, co może spowodować ich wybuch.

Jest to szczególnie niebezpieczne, gdy akumulator litowo-jonowy jest zaparkowany z tyłu ciężarówki do recyklingu na sucho, otoczonej papierem i tekturą.Stres lub upał, zwłaszcza latem, mogą powodować iskry i pożar.W rzeczywistości akumulatory litowo-jonowe są jednym z najczęstszych czynników zapłonowych w pojazdach do recyklingu!

Korzyści z recyklingu

Eksperci od akumulatorów i ekolodzy podają wiele powodów do recyklingu akumulatorów litowo-jonowych.Materiały z recyklingu można wykorzystać do produkcji nowych baterii, zmniejszając koszty produkcji.Obecnie materiały te stanowią ponad połowę kosztów baterii.W ostatnich latach ceny dwóch najpowszechniejszych metali katodowych, kobaltu i niklu, najdroższych składników, ulegały znacznym wahaniom.Obecne ceny rynkowe kobaltu i niklu wynoszą odpowiednio około 27 500 USD za tonę i 12 600 USD za tonę.W 2018 roku cena kobaltu przekroczyła 90 000 USD za tonę metryczną.

W wielu typach akumulatorów litowo-jonowych stężenia tych metali, a także litu i manganu przewyższają stężenia występujące w naturalnych rudach, upodabniając zużyte akumulatory do rud o wysokim stężeniu.Jeśli metale te można odzyskać ze zużytych akumulatorów kosztem i ekonomiczniej niż z rudy naturalnej, cena akumulatorów i pojazdów elektrycznych powinna spaść.

Oprócz potencjalnych korzyści ekonomicznych, recykling może również zmniejszyć ilość materiału trafiającego na składowisko.Sun Zhi, ekspert ds. kontroli zanieczyszczeń w Chińskiej Akademii Nauk, powiedział, że kobalt, nikiel, mangan i inne metale znajdujące się w akumulatorze mogą łatwo wyciekać z obudowy akumulatora, zanieczyszczając glebę i wody gruntowe oraz zagrażając ekosystemom i zdrowiu ludzkiemu .To samo dotyczy roztworów soli fluorku litu (zwykle LiPF 6) w rozpuszczalnikach organicznych stosowanych w elektrolitach akumulatorów.

Baterie mają nie tylko negatywny wpływ na koniec okresu eksploatacji, ale mogą również mieć negatywny wpływ przed wyprodukowaniem baterii.Jak zauważył Gaines of Argonne, większy recykling oznacza mniejsze wydobycie surowców i mniej związanych z tym zagrożeń dla środowiska.Na przykład górnictwo wymaga metalu do przetwarzania rudy siarczku metalu na potrzeby niektórych akumulatorów, co jest energochłonne i emituje SO X, który może powodować kwaśne deszcze.

Zmniejszenie zależności od wydobycia materiałów akumulatorowych może również spowolnić zużycie tych surowców.Współpracownicy Gaines i Argonne wykorzystali metody obliczeniowe do zbadania tego problemu w celu symulacji wpływu rosnącej produkcji baterii na rezerwy geologiczne wielu metali do 2050 r. Naukowcy uznają te prognozy za „złożone i niepewne”, a naukowcy odkryli, że światowe rezerwy litu i niklu są wystarczające do podtrzymania szybkiego wzrostu produkcji baterii.Ale produkcja baterii może zmniejszyć światowe rezerwy kobaltu o ponad 10%.

Recykling akumulatorów litowo-jonowych materiałów jest kluczem do rozwoju transportu elektrycznego
W przyszłości akumulatory będą pochodzić nie tylko z przemysłu wydobywczego.Muszą pochodzić z zastosowań, które poddają recyklingowi i wykorzystują przemysłowe strumienie uboczne.Możliwość recyklingu tych materiałów będzie napędzać rozwój pojazdów elektrycznych.

Ograniczona dostępność i wpływ wydobycia na środowisko oznacza, że ​​recykling tych rzadkich pierwiastków do produkcji baterii ma kluczowe znaczenie dla zmniejszenia wpływu użytkowania baterii na środowisko w całym cyklu życia.