การรีไซเคิลแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็ก: วิธีกำจัดแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็ก

หากแนวโน้มในปัจจุบันในการกำจัดแบตเตอรี่ที่ใช้แล้วเหล่านี้ยังคงเหมือนเดิม แม้ว่าแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กจะสามารถรีไซเคิลได้ แบตเตอรี่เหล่านี้ส่วนใหญ่ก็อาจไปฝังกลบได้ กล่องจ่ายไฟยอดนิยมเหล่านี้ประกอบด้วยโลหะมีค่าและวัสดุอื่นๆ ที่สามารถรีไซเคิล แปรรูป และนำกลับมาใช้ใหม่ได้ แต่การรีไซเคิลไม่ค่อยเกิดขึ้นในปัจจุบัน ตัวอย่างเช่น ตามที่ Naomi J. Boxall นักวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อมจาก Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) ในออสเตรเลีย ระบุว่า มีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเพียง 2-3% เท่านั้นที่ถูกรวบรวมและส่งไปต่างประเทศเพื่อการรีไซเคิล อัตราการฟื้นตัว (น้อยกว่า 5%) ในสหภาพยุโรปและสหรัฐอเมริกาไม่ได้สูงขึ้นมากนัก

“มีเหตุผลหลายประการที่ทำให้การรีไซเคิลแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กโดยทั่วไปไม่ได้รับการยอมรับ” Linda L. Gaines จาก Argonne National Laboratory กล่าว Gaines ผู้เชี่ยวชาญด้านวัสดุและการวิเคราะห์วงจรชีวิต กล่าวว่าเหตุผลต่างๆ ได้แก่ข้อจำกัดทางเทคนิค อุปสรรคทางเศรษฐกิจ ปัญหาด้านลอจิสติกส์ และช่องว่างด้านกฎระเบียบ

ในบรรดาแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้หลายประเภท แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เป็นที่นิยมมากที่สุดเพราะให้พลังงานมากกว่าแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟชนิดอื่นๆ นอกจากนี้ยังมีความสามารถในการกักเก็บประจุได้ดีกว่าแบตเตอรี่รุ่นเก่า เช่น แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์อีกด้วย ด้วยความสะดวกสบายและความสามารถในการชาร์จ แบตเตอรี่ลิเธียมแบบชาร์จไฟได้ ดูเหมือนจะอยู่ที่นี่!

ดังนั้นควรทำอย่างไรเมื่อแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กได้รับการประมวลผลแล้ว?

ฉันสามารถทิ้งแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กได้หรือไม่

แม้ว่าคุณจะสามารถทิ้งแบตเตอรี่ที่ไม่สามารถชาร์จซ้ำได้แบบใช้แล้วทิ้งลงในถังขยะได้ แต่อย่าใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่เหล่านี้มีสารพิษซึ่งหากฝังกลบจะเป็นอันตรายต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อมของเรา เมื่อคุณทิ้งแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน คุณต้องนำไปที่ศูนย์รีไซเคิลที่เชื่อถือได้

แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กสามารถรีไซเคิลได้หรือไม่?

ได้ แต่ไม่ได้อยู่ในถังขยะรีไซเคิลสีน้ำเงินทั่วไป ส่วนประกอบในแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กมีความเป็นพิษน้อยกว่าแบตเตอรี่ประเภทอื่นๆ ส่วนใหญ่ ซึ่งทำให้รีไซเคิลได้ง่ายขึ้น อย่างไรก็ตาม ลิเธียมเป็นองค์ประกอบที่มีปฏิกิริยาสูง แบตเตอรี่เหล่านี้มีอิเล็กโทรไลต์ที่ติดไฟได้และมีสารที่มีแรงดันซึ่งอาจทำให้เกิดการระเบิดได้

สิ่งนี้เป็นอันตรายอย่างยิ่งเมื่อจอดแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กไว้ที่ด้านหลังของรถบรรทุกรีไซเคิลแบบแห้งที่ล้อมรอบด้วยกระดาษและกระดาษแข็ง ความเครียดหรือความร้อน โดยเฉพาะในฤดูร้อน อาจทำให้เกิดประกายไฟและไฟไหม้ได้ ที่จริงแล้ว แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กเป็นหนึ่งในสารจุดระเบิดที่พบมากที่สุดในรถบรรทุกรีไซเคิล!

ประโยชน์ของการรีไซเคิล

ผู้เชี่ยวชาญด้านแบตเตอรี่และนักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมให้เหตุผลหลายประการในการรีไซเคิลแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็ก วัสดุรีไซเคิลสามารถนำมาใช้ผลิตแบตเตอรี่ใหม่ได้ ซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิต ปัจจุบัน วัสดุเหล่านี้คิดเป็นสัดส่วนมากกว่าครึ่งหนึ่งของต้นทุนแบตเตอรี่ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ราคาของโลหะแคโทดสองชนิดที่พบมากที่สุด ได้แก่ โคบอลต์และนิกเกิล ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่แพงที่สุด มีความผันผวนอย่างมาก ราคาตลาดปัจจุบันสำหรับโคบอลต์และนิกเกิลอยู่ที่ประมาณ 27,500 ดอลลาร์ต่อเมตริกตันและ 12,600 ดอลลาร์ต่อเมตริกตันตามลำดับ ในปี 2561 ราคาโคบอลต์เกิน 90,000 ดอลลาร์ต่อเมตริกตัน

ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหลายประเภท ความเข้มข้นของโลหะเหล่านี้ เช่นเดียวกับลิเธียมและแมงกานีส มีความเข้มข้นมากกว่าที่พบในแร่ธรรมชาติ ทำให้แบตเตอรี่ที่ใช้แล้วมีความคล้ายคลึงกับแร่ที่มีความเข้มข้นสูง หากโลหะเหล่านี้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้จากแบตเตอรี่ที่ใช้แล้วโดยมีต้นทุนและประหยัดมากกว่าแร่ธรรมชาติ ราคาของแบตเตอรี่และยานพาหนะไฟฟ้าก็ควรจะลดลง

นอกจากประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่อาจเกิดขึ้นแล้ว การรีไซเคิลยังสามารถลดปริมาณวัสดุที่เข้าสู่หลุมฝังกลบได้อีกด้วย ซุน จือ ผู้เชี่ยวชาญด้านการควบคุมมลพิษจาก Chinese Academy of Sciences กล่าวว่าโคบอลต์ นิกเกิล แมงกานีส และโลหะอื่นๆ ที่พบในแบตเตอรี่อาจรั่วไหลออกจากกล่องแบตเตอรี่ได้อย่างง่ายดาย ก่อให้เกิดมลพิษในดินและน้ำใต้ดิน ตลอดจนคุกคามระบบนิเวศและสุขภาพของมนุษย์ . เช่นเดียวกับสารละลายเกลือลิเธียมฟลูออไรด์ (โดยปกติคือ LiPF 6) ในตัวทำละลายอินทรีย์ที่ใช้ในอิเล็กโทรไลต์ของแบตเตอรี่

แบตเตอรี่ไม่เพียงส่งผลกระทบด้านลบต่อการหมดอายุการใช้งานเท่านั้น แต่ยังส่งผลกระทบด้านลบก่อนการผลิตแบตเตอรี่อีกด้วย ดังที่ Gaines of Argonne ชี้ให้เห็น การรีไซเคิลมากขึ้นหมายถึงการสกัดวัตถุดิบน้อยลง และอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องน้อยลง ตัวอย่างเช่น การทำเหมืองต้องใช้โลหะเพื่อแปรรูปแร่โลหะซัลไฟด์สำหรับแบตเตอรี่บางชนิด ซึ่งใช้พลังงานมากและมีการปล่อย SO X ซึ่งอาจทำให้เกิดฝนกรดได้

การลดการพึ่งพาการขุดวัสดุแบตเตอรี่อาจทำให้การใช้วัตถุดิบเหล่านี้ช้าลง เพื่อนร่วมงานของ Gaines และ Argonne ใช้วิธีการคำนวณเพื่อศึกษาปัญหานี้เพื่อจำลองว่าการผลิตแบตเตอรี่ที่เพิ่มขึ้นอาจส่งผลต่อปริมาณสำรองทางธรณีวิทยาของโลหะหลายชนิดภายในปี 2593 อย่างไร นักวิจัยยอมรับว่าการคาดการณ์เหล่านี้ "ซับซ้อนและไม่แน่นอน" และนักวิจัยพบว่าปริมาณสำรองลิเธียมและนิกเกิลในโลก เพียงพอที่จะรักษาการเติบโตอย่างรวดเร็วของการผลิตแบตเตอรี่ แต่การผลิตแบตเตอรี่สามารถลดปริมาณสำรองโคบอลต์ทั่วโลกได้มากกว่า 10%

การรีไซเคิลแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน วัสดุเป็นกุญแจสำคัญในการพัฒนาระบบขนส่งไฟฟ้า
ในอนาคต ชุดแบตเตอรี่จะไม่เพียงแต่มาจากอุตสาหกรรมเหมืองแร่เท่านั้น ต้องมาจากการใช้งานที่รีไซเคิลและใช้กระแสน้ำทางอุตสาหกรรม ความสามารถในการรีไซเคิลวัสดุเหล่านี้จะผลักดันการเติบโตของยานพาหนะไฟฟ้า

ความพร้อมใช้งานที่จำกัดและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการขุดหมายความว่าการรีไซเคิลองค์ประกอบที่หายากเหล่านี้สำหรับการผลิตแบตเตอรี่มีความสำคัญอย่างยิ่งในการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการใช้แบตเตอรี่ตลอดวงจรชีวิต