Urejelezaji wa betri za lithiamu-ioni: jinsi ya kutupa betri za lithiamu-ioni

Iwapo mtindo wa sasa wa kutupa betri hizi zilizotumika utaendelea kuwa uleule, hata kama betri za lithiamu-ioni zinaweza kuchakatwa, nyingi ya betri hizi zinaweza kuishia kwenye taka.Sanduku hizi za nguvu zinazojulikana zina metali za thamani na nyenzo nyingine ambazo zinaweza kuchakatwa, kuchakatwa na kutumika tena.Lakini kuchakata tena hufanywa mara chache sana leo.Kwa mfano, kulingana na Naomi J. Boxall, mwanasayansi wa mazingira katika Shirika la Utafiti wa Sayansi na Viwanda la Jumuiya ya Madola (CSIRO), nchini Australia, ni 2-3% tu ya betri za lithiamu-ioni hukusanywa na kutumwa nje ya nchi kwa ajili ya kuchakata tena.Viwango vya uokoaji (chini ya 5%) katika Umoja wa Ulaya na Marekani si vya juu zaidi.

"Kuna sababu nyingi kwa nini kuchakata tena betri za lithiamu-ioni haikubaliki kwa ujumla," alisema Linda L. Gaines wa Maabara ya Kitaifa ya Argonne.Gaines, mtaalamu wa nyenzo na uchanganuzi wa mzunguko wa maisha, alisema sababu ni pamoja na vikwazo vya kiufundi, vikwazo vya kiuchumi, masuala ya vifaa, na mapungufu ya udhibiti.

Kati ya aina nyingi za betri zinazoweza kuchajiwa, betri za lithiamu-ion ndio maarufu zaidi kwa sababu hutoa nishati zaidi kuliko aina zingine za betri zinazoweza kuchajiwa tena.Pia zina uwezo bora zaidi wa kuhifadhi chaji kuliko betri za zamani kama vile betri za hidridi za nikeli-metali.Shukrani kwa urahisi wao na uwezo wa malipo, betri za lithiamu zinazoweza kuchajiwa tena inaonekana kuwa hapa kukaa!

Kwa hivyo, nini kifanyike mara tu betri ya lithiamu-ioni inachakatwa?

Je, ninaweza kutupa betri ya lithiamu-ioni?

Ingawa unaweza kutupa betri zisizoweza kuchajiwa tena kwenye tupio, usitumie betri za lithiamu-ioni.Betri hizi zina viambata vya sumu ambavyo vikiwekwa kwenye jaa vitahatarisha afya zetu na mazingira.Unapotupa betri ya lithiamu-ioni, unahitaji kuipeleka kwenye kituo cha kuaminika cha kuchakata tena.

Je, betri za lithiamu-ion zinaweza kusindika tena?

Ndiyo, lakini si katika pipa la kawaida la kuchakata rangi ya bluu.Yaliyomo kwenye betri za lithiamu-ioni haina sumu kidogo kuliko aina zingine nyingi za betri, ambayo hufanya iwe rahisi kuchakata tena.Hata hivyo, lithiamu ni kipengele tendaji sana.Betri hizi zina elektroliti zinazoweza kuwaka na maudhui yaliyoshinikizwa ambayo yanaweza kuzisababisha kulipuka.

Hii ni hatari hasa wakati betri ya lithiamu-ioni imeegeshwa nyuma ya lori la kuchakata tena na kuzungukwa na karatasi na kadibodi.Mkazo au joto, hasa katika majira ya joto, inaweza kusababisha cheche na moto.Kwa kweli, betri za lithiamu-ioni ni mojawapo ya mawakala wa kawaida wa kuwasha katika lori za kuchakata tena!

Faida za kuchakata tena

Wataalamu wa betri na wanamazingira hutoa sababu nyingi za kuchakata betri za lithiamu-ioni.Nyenzo zilizorejeshwa zinaweza kutumika kutengeneza betri mpya, kupunguza gharama za utengenezaji.Hivi sasa, vifaa hivi vinachukua zaidi ya nusu ya gharama za betri.Katika miaka ya hivi karibuni, bei ya metali mbili za kawaida za cathode, cobalt na nickel, vipengele vya gharama kubwa zaidi, vimebadilika kwa kiasi kikubwa.Bei za sasa za soko za cobalt na nikeli ni takriban $27,500 kwa tani ya metri na $ 12,600 kwa tani ya metri, mtawalia.Mnamo 2018, bei ya cobalt ilizidi $ 90,000 kwa tani ya metric.

Katika aina nyingi za betri za lithiamu-ioni, viwango vya metali hizi, pamoja na lithiamu na manganese, huzidi zile zinazopatikana katika madini ya asili, na kufanya betri zilizotumiwa sawa na ores iliyojilimbikizia sana.Ikiwa metali hizi zinaweza kupatikana kutoka kwa betri zilizotumiwa kwa gharama kubwa na kiuchumi kuliko madini ya asili, bei ya betri na magari ya umeme inapaswa kushuka.

Kando na manufaa ya kiuchumi, urejeleaji unaweza pia kupunguza kiasi cha nyenzo zinazoingia kwenye jaa.Sun Zhi, mtaalamu wa udhibiti wa uchafuzi wa mazingira katika Chuo cha Sayansi cha China, alisema kuwa kobalti, nikeli, manganese na metali nyinginezo zinazopatikana kwenye betri zinaweza kuvuja kwa urahisi kutoka kwenye kasha la betri, kuchafua udongo na maji ya ardhini, na kutishia mifumo ya ikolojia na afya ya binadamu. .Vile vile ni kweli kwa miyeyusho ya chumvi za floridi ya lithiamu (kawaida LiPF 6) katika vimumunyisho vya kikaboni vinavyotumika katika elektroliti za betri.

Sio tu kwamba betri zina athari mbaya kwenye mwisho wa maisha, zinaweza pia kuwa na athari mbaya kabla ya betri kutengenezwa.Kama Gaines of Argonne alivyodokeza, kuchakata tena zaidi kunamaanisha uchimbaji mdogo wa malighafi na hatari ndogo zinazohusiana na mazingira.Kwa mfano, uchimbaji madini unahitaji chuma ili kusindika madini ya sulfidi ya chuma kwa baadhi ya betri, ambayo ni ya juu sana ya nishati na hutoa SO X, ambayo inaweza kusababisha mvua ya asidi.

Kupunguza utegemezi kwenye uchimbaji wa nyenzo za betri kunaweza pia kupunguza kasi ya utumiaji wa malighafi hizi.Wenzake wa Gaines na Argonne walitumia mbinu za kimahesabu kutafiti suala hili ili kuiga jinsi uzalishaji wa betri unavyoweza kuathiri hifadhi ya kijiolojia ya metali nyingi ifikapo mwaka wa 2050. Watafiti wanatambua utabiri huu kuwa "tata na usio na uhakika", na watafiti wamegundua kuwa hifadhi ya dunia ya lithiamu na nikeli. zinatosha kuendeleza ukuaji wa haraka katika uzalishaji wa betri.Lakini utengenezaji wa betri unaweza kupunguza akiba ya cobalt ya kimataifa kwa zaidi ya 10%.

Usafishaji wa betri za lithiamu-ioni nyenzo ni ufunguo wa maendeleo ya usafiri wa umeme
Katika siku zijazo, pakiti za betri hazitakuja tu kutoka kwa sekta ya madini.Ni lazima zitoke kwenye programu ambazo husafisha na kutumia mitiririko ya upande wa viwandani.Uwezo wa kuchakata nyenzo hizi utaendesha ukuaji wa magari ya umeme.

Upatikanaji mdogo na athari za mazingira za uchimbaji madini inamaanisha kuwa kuchakata vipengele hivi adimu kwa ajili ya utengenezaji wa betri ni muhimu ili kupunguza athari za kimazingira za matumizi ya betri katika kipindi chote cha maisha.