Утилизация литий-железных аккумуляторов: как утилизировать литий-железные аккумуляторы

Если текущая тенденция по утилизации этих использованных батарей останется прежней, даже если литий-железные батареи можно будет переработать, большая часть этих батарей может оказаться на свалках. Эти популярные блоки питания содержат ценные металлы и другие материалы, которые можно перерабатывать, обрабатывать и использовать повторно. Но сегодня переработка отходов осуществляется редко. Например, по словам Наоми Дж. Боксалл, ученого-эколога из Организации научных и промышленных исследований Содружества (CSIRO), в Австралии только 2-3% литий-ионных батарей собираются и отправляются за границу на переработку. Показатели восстановления (менее 5%) в Европейском Союзе и США ненамного выше.

«Существует множество причин, по которым переработка литий-железных батарей не является общепринятой», — сказала Линда Л. Гейнс из Аргоннской национальной лаборатории. Гейнс, эксперт в области материалов и анализа жизненного цикла, сказал, что причины включают технические ограничения, экономические барьеры, проблемы с логистикой и пробелы в регулировании.

Среди многих типов аккумуляторных батарей литий-ионные аккумуляторы являются наиболее популярными, поскольку обеспечивают больше энергии, чем другие типы аккумуляторных батарей. Они также имеют гораздо лучшую способность удерживать заряд, чем старые батареи, такие как никель-металлогидридные батареи. Благодаря своему удобству и возможностям зарядки, литиевые аккумуляторные батареи кажется, здесь надолго!

Итак, что же следует делать после обработки литий-железных батарей?

Могу ли я выбросить литий-железные батареи?

Хотя одноразовые неперезаряжаемые батарейки можно выбрасывать в мусор, не используйте литий-железные батарейки. Эти батареи содержат токсичные вещества, которые, если их выбросить на свалку, поставят под угрозу наше здоровье и окружающую среду. При утилизации литий-железных аккумуляторов необходимо сдать их в проверенный центр переработки.

Можно ли перерабатывать литий-железные батареи?

Да, но не в обычном синем мусорном баке. Содержимое литий-железных батарей менее токсично, чем у большинства других типов батарей, что облегчает их переработку. Однако литий является высокореактивным элементом. Эти батареи содержат легковоспламеняющиеся электролиты и содержимое под давлением, которое может привести к их взрыву.

Это особенно опасно, когда литий-железные батареи припаркованы в задней части грузовика для сухой переработки, окруженного бумагой и картоном. Стресс или жара, особенно летом, могут вызвать искры и возгорание. Фактически, литий-железные аккумуляторы являются одним из наиболее распространенных агентов воспламенения в грузовиках по переработке отходов!

Преимущества переработки

Эксперты по батареям и экологи приводят множество причин для переработки литий-железных батарей. Переработанные материалы можно использовать для изготовления новых батарей, что снижает производственные затраты. В настоящее время на эти материалы приходится более половины стоимости аккумуляторов. В последние годы цены на два наиболее распространенных катодных металла, кобальт и никель, самые дорогие компоненты, значительно колебались. Текущие рыночные цены на кобальт и никель составляют примерно 27 500 долларов США за тонну и 12 600 долларов США за тонну соответственно. В 2018 году цена кобальта превысила 90 тысяч долларов за тонну.

Во многих типах литий-ионных аккумуляторов концентрации этих металлов, а также лития и марганца превышают концентрации, обнаруженные в природных рудах, что делает использованные аккумуляторы похожими на высококонцентрированные руды. Если эти металлы можно будет извлечь из использованных батарей с большей стоимостью и экономичностью, чем природную руду, цены на батареи и электромобили должны упасть.

Помимо потенциальных экономических выгод, переработка также может уменьшить количество материалов, попадающих на свалку. Сунь Чжи, эксперт по контролю за загрязнением окружающей среды Китайской академии наук, заявил, что кобальт, никель, марганец и другие металлы, обнаруженные в батарее, могут легко вытечь из корпуса батареи, загрязнить почву и грунтовые воды и поставить под угрозу экосистемы и здоровье человека. . То же самое справедливо и для растворов солей фторида лития (обычно LiPF 6) в органических растворителях, используемых в электролитах аккумуляторов.

Батареи не только оказывают негативное влияние на окончание срока службы, они также могут оказывать негативное влияние еще до того, как батарея будет изготовлена. Как отметил Гейнс из Аргонны, больший объем переработки означает меньшую добычу сырья и меньшую связанную с этим опасность для окружающей среды. Например, горнодобывающая промышленность требует металла для переработки металлосульфидной руды для некоторых батарей, что является энергоемким и выделяет SO X, что может вызвать кислотные дожди.

Снижение зависимости от добычи аккумуляторных материалов может также замедлить потребление этого сырья. Коллеги Гейнса и Аргонна использовали вычислительные методы для изучения этого вопроса, чтобы смоделировать, как рост производства аккумуляторов может повлиять на геологические запасы многих металлов к 2050 году. Исследователи признают эти прогнозы «сложными и неопределенными», а исследователи обнаружили, что мировые запасы лития и никеля достаточны для поддержания быстрого роста производства аккумуляторов. Но производство аккумуляторов может сократить мировые запасы кобальта более чем на 10%.

Утилизация литий-ионных аккумуляторов материалы – залог развития электротранспорта
В будущем аккумуляторные батареи будут использоваться не только горнодобывающей промышленностью. Они должны поступать из приложений, которые перерабатывают и используют побочные промышленные потоки. Возможность переработки этих материалов будет способствовать развитию электромобилей.

Ограниченная доступность и воздействие горнодобывающей промышленности на окружающую среду означают, что переработка этих дефицитных элементов для производства аккумуляторов имеет решающее значение для снижения воздействия использования аккумуляторов на окружающую среду на протяжении всего жизненного цикла.