Recyklácia lítium-iónových batérií: ako likvidovať lítium-iónové batérie

Ak zostane súčasný trend likvidácie týchto použitých batérií rovnaký, aj keď sa lítium-iónové batérie dajú recyklovať, väčšina týchto batérií by mohla skončiť na skládkach.Tieto obľúbené napájacie skrinky obsahujú cenné kovy a iné materiály, ktoré možno recyklovať, spracovať a znovu použiť.Ale recyklácia sa dnes robí len zriedka.Napríklad podľa Naomi J. Boxallovej, vedkyne v oblasti životného prostredia z organizácie Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO), v Austrálii sa len 2 – 3 % lítium-iónových batérií zbierajú a posielajú do zámoria na recykláciu.Miera návratnosti (menej ako 5 %) v Európskej únii a Spojených štátoch nie je oveľa vyššia.

„Existuje mnoho dôvodov, prečo nie je všeobecne akceptovaná recyklácia lítium-iónových batérií,“ povedala Linda L. Gaines z Argonne National Laboratory.Gaines, odborník na materiály a analýzu životného cyklu, uviedol, že dôvody zahŕňajú technické obmedzenia, ekonomické prekážky, logistické problémy a regulačné medzery.

Medzi mnohými typmi nabíjateľných batérií lítium-iónové batérie sú najobľúbenejšie, pretože poskytujú viac energie ako iné typy dobíjacích batérií.Majú tiež oveľa lepšie schopnosti udržať nabitie ako staršie batérie, ako sú nikel-metal hydridové batérie.Vďaka ich pohodliu a schopnosti nabíjania, lítiové nabíjateľné batérie Zdá sa, že tu zostanete!

Čo by sa teda malo urobiť po spracovaní lítium-iónovej batérie?

Môžem lítium-iónovú batériu vyhodiť?

Aj keď jednorazové nenabíjateľné batérie môžete vyhodiť do koša, nepoužívajte lítium-iónové batérie.Tieto batérie obsahujú toxické látky, ktoré po uložení na skládku ohrozia naše zdravie a životné prostredie.Keď lítium-iónovú batériu likvidujete, musíte ju odovzdať do dôveryhodného recyklačného strediska.

Dajú sa lítium-iónové batérie recyklovať?

Áno, ale nie v bežnom modrom odpadkovom koši.Obsah lítium-iónových batérií je menej toxický ako väčšina iných typov batérií, čo uľahčuje ich recykláciu.Lítium je však vysoko reaktívny prvok.Tieto batérie majú horľavé elektrolyty a obsah pod tlakom, ktorý môže spôsobiť výbuch.

To je obzvlášť nebezpečné, keď je lítium-iónová batéria zaparkovaná v zadnej časti nákladného auta na suchú recykláciu obklopená papierom a lepenkou.Stres alebo teplo, najmä v lete, môžu spôsobiť iskry a požiar.Lítium-iónové batérie sú v skutočnosti jedným z najbežnejších zápalných činidiel v recyklačných nákladných automobiloch!

Výhody recyklácie

Odborníci na batérie a environmentalisti poskytujú veľa dôvodov na recykláciu lítium-iónových batérií.Recyklované materiály možno použiť na výrobu nových batérií, čím sa znížia výrobné náklady.V súčasnosti tieto materiály predstavujú viac ako polovicu nákladov na batérie.V posledných rokoch výrazne kolíšu ceny dvoch najbežnejších katódových kovov, kobaltu a niklu, najdrahších komponentov.Súčasné trhové ceny kobaltu a niklu sú približne 27 500 USD za metrickú tonu a 12 600 USD za metrickú tonu.V roku 2018 cena kobaltu presiahla 90 000 dolárov za metrickú tonu.

V mnohých typoch lítium-iónových batérií koncentrácie týchto kovov, ako aj lítia a mangánu prevyšujú koncentrácie v prírodných rudách, vďaka čomu sú použité batérie podobné vysoko koncentrovaným rudám.Ak sa tieto kovy dajú získať z použitých batérií s vyššími nákladmi a hospodárnosťou ako prírodná ruda, cena batérií a elektrických vozidiel by mala klesnúť.

Okrem potenciálnych ekonomických výhod môže recyklácia znížiť aj množstvo materiálu vstupujúceho na skládku.Sun Zhi, odborník na kontrolu znečistenia z Čínskej akadémie vied, uviedol, že kobalt, nikel, mangán a ďalšie kovy nájdené v batérii môžu ľahko vytiecť z puzdra batérie, znečistiť pôdu a podzemné vody a ohroziť ekosystémy a ľudské zdravie. .To isté platí pre roztoky solí fluoridu lítneho (zvyčajne LiPF 6) v organických rozpúšťadlách používaných v elektrolytoch batérií.

Batérie majú nielen negatívny vplyv na koniec životnosti, ale môžu mať negatívny vplyv aj pred výrobou batérie.Ako zdôraznil Gaines of Argonne, viac recyklácie znamená menej ťažby surovín a menej súvisiacich environmentálnych rizík.Napríklad ťažba vyžaduje kov na spracovanie kovovej sulfidovej rudy pre niektoré batérie, ktorá je energeticky náročná a uvoľňuje SO X, ktorý môže spôsobiť kyslé dažde.

Spotrebu týchto surovín môže spomaliť aj zníženie závislosti od ťažby batériových materiálov.Kolegovia Gaines a Argonne použili výpočtové metódy na štúdium tohto problému, aby simulovali, ako by rastúca výroba batérií mohla ovplyvniť geologické zásoby mnohých kovov do roku 2050. Výskumníci považujú tieto predpovede za „komplexné a neisté“ a vedci zistili, že svetové zásoby lítia a niklu postačujú na udržanie rýchleho rastu výroby batérií.Výroba batérií by však mohla znížiť globálne zásoby kobaltu o viac ako 10 %.

Recyklácia lítium-iónových batérií materiály sú kľúčom k rozvoju elektrickej dopravy
V budúcnosti nebudú batérie pochádzať len z ťažobného priemyslu.Musia pochádzať z aplikácií, ktoré recyklujú a využívajú priemyselné vedľajšie prúdy.Schopnosť recyklovať tieto materiály bude poháňať rast elektrických vozidiel.

Obmedzená dostupnosť a vplyv ťažby na životné prostredie znamená, že recyklácia týchto vzácnych prvkov na výrobu batérií je rozhodujúca pre zníženie vplyvu používania batérií na životné prostredie počas celého životného cyklu.