Recykling baterii litowo-żelaznych: jak utylizować baterie litowo-żelazne

Jeśli obecna tendencja do pozbywania się zużytych baterii pozostanie taka sama, nawet jeśli baterie litowo-żelazowe będą mogły zostać poddane recyklingowi, większość tych baterii może trafić na wysypiska śmieci. Te popularne skrzynki zasilające zawierają cenne metale i inne materiały, które można poddać recyklingowi, przetworzyć i ponownie wykorzystać. Jednak obecnie recykling jest rzadko wykonywany. Na przykład według Naomi J. Boxall, specjalistki ds. środowiska w Organizacji Badań Naukowych i Przemysłowych Wspólnoty Narodów (CSIRO) w Australii jedynie 2–3% akumulatorów litowo-jonowych jest zbieranych i wysyłanych za granicę w celu recyklingu. Wskaźniki odzysku (poniżej 5%) w Unii Europejskiej i Stanach Zjednoczonych nie są dużo wyższe.

„Istnieje wiele powodów, dla których recykling akumulatorów litowo-żelaznych nie jest powszechnie akceptowany” – stwierdziła Linda L. Gaines z Narodowego Laboratorium Argonne. Gaines, ekspert w dziedzinie analizy materiałów i cyklu życia, podał, że przyczyny obejmują ograniczenia techniczne, bariery ekonomiczne, problemy logistyczne i luki regulacyjne.

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

Co więc należy zrobić po przetworzeniu akumulatorów litowo-żelaznych?

Czy mogę wyrzucić baterie litowo-żelazne?

Chociaż jednorazowe baterie jednorazowe, które nie nadają się do ponownego ładowania, można wyrzucić do kosza, nie używaj baterii litowo-żelaznych. Baterie te zawierają toksyczne substancje, które wyrzucone na wysypisko będą stanowić zagrożenie dla naszego zdrowia i środowiska. Wyrzucane baterie litowo-żelazne należy przekazać do zaufanego centrum recyklingu.

Czy baterie litowo-żelazne można poddać recyklingowi?

Tak, ale nie do zwykłego niebieskiego kosza na śmieci. Zawartość baterii litowo-żelaznych jest mniej toksyczna niż większość innych typów baterii, co ułatwia ich recykling. Lit jest jednak pierwiastkiem wysoce reaktywnym. Baterie te zawierają łatwopalne elektrolity i zawartość pod ciśnieniem, która może spowodować ich eksplozję.

Jest to szczególnie niebezpieczne, gdy akumulatory litowo-żelazne są zaparkowane z tyłu ciężarówki do recyklingu na sucho, otoczone papierem i tekturą. Stres lub ciepło, zwłaszcza latem, mogą powodować iskry i pożar. W rzeczywistości akumulatory litowo-żelazne są jednymi z najczęstszych czynników zapłonowych w pojazdach recyklingowych!

Korzyści z recyklingu

Eksperci ds. akumulatorów i ekolodzy podają wiele powodów, dla których warto poddać recyklingowi akumulatory litowo-żelazne. Do produkcji nowych akumulatorów można wykorzystać materiały pochodzące z recyklingu, co pozwala obniżyć koszty produkcji. Obecnie materiały te stanowią ponad połowę kosztów akumulatorów. W ostatnich latach ceny dwóch najpopularniejszych metali katodowych, kobaltu i niklu, czyli najdroższych komponentów, ulegały znacznym wahaniom. Obecne ceny rynkowe kobaltu i niklu wynoszą odpowiednio około 27 500 dolarów za tonę i 12 600 dolarów za tonę metryczną. W 2018 roku cena kobaltu przekroczyła 90 000 dolarów za tonę metryczną.

W wielu typach akumulatorów litowo-jonowych stężenia tych metali, a także litu i manganu, przekraczają stężenia występujące w naturalnych rudach, przez co zużyte akumulatory przypominają rudy o wysokim stężeniu. Jeżeli metale te uda się odzyskać ze zużytych akumulatorów po większym koszcie i ekonomiczniej niż w przypadku rudy naturalnej, ceny akumulatorów i pojazdów elektrycznych powinny spaść.

Oprócz potencjalnych korzyści ekonomicznych recykling może również zmniejszyć ilość materiałów trafiających na składowiska. Sun Zhi, ekspert ds. kontroli zanieczyszczeń w Chińskiej Akademii Nauk, powiedział, że kobalt, nikiel, mangan i inne metale znajdujące się w akumulatorze mogą z łatwością 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 akumulatorowych.

Baterie mają nie tylko negatywny wpływ na koniec ich żywotności, ale mogą również mieć negatywny wpływ przed ich wyprodukowaniem. 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 przetworzenia rudy siarczku metalu do niektórych akumulatorów, która jest energochłonna 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 zasoby geologiczne wielu metali do 2050 r. Naukowcy uznają te prognozy za „złożone i niepewne”, a odkryli, że światowe rezerwy litu i niklu są wystarczające, aby utrzymać szybki wzrost produkcji akumulatorów. Jednak produkcja akumulatorów może zmniejszyć światowe rezerwy kobaltu o ponad 10%.

Recykling akumulatorów litowo-jonowych materiały są 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 motorem rozwoju pojazdów elektrycznych.

Ograniczona dostępność i wpływ górnictwa na środowisko oznacza, że ​​recykling tych rzadkich elementów do produkcji akumulatorów ma kluczowe znaczenie dla ograniczenia wpływu użytkowania akumulatorów na środowisko w całym cyklu ich życia.