أحد التحذيرات الرئيسية لانتشار السيارات الكهربائية هو السؤال عما سنفعله بكل بطاريات السيارات هذه بمجرد انتهاء وقتها. هناك أيضًا مخاوف بشأن التأثير البيئي لتعدين الليثيوم، ناهيك عن تأثير المعادن الأساسية الأخرى، مثل الكوبالت والنيكل. دعونا نستغرق بعض الوقت لننظر إلى ما يدخل في بطاريات المركبات الكهربائية، وأين تذهب عندما تنفد، وما إذا كانت المركبات الكهربائية في النهاية لا تزال الخيار الأفضل للبيئة.
محتويات
- هل بطاريات السيارات الكهربائية قابلة لإعادة التدوير؟
- ما هو الأثر البيئي لتعدين الليثيوم؟
- ماذا عن المواد الأخرى المستخدمة في البطاريات؟
- هل لا تزال المركبات الكهربائية أفضل للبيئة بعد أخذ إنتاج البطاريات وإعادة تدويرها في الاعتبار؟
هل بطاريات السيارات الكهربائية قابلة لإعادة التدوير؟
بطاريات السيارات الكهربائية قابلة لإعادة التدوير بدرجة كبيرة. يمكن استخلاص أكثر من 95% من مكونات بطارية الليثيوم أيون عن طريق الميتالورجيا المائية. يتضمن ذلك طحن مكونات البطارية وتشغيلها في محلول حمضي. سلسلة من المذيبات وجولات الطلاء الكهربائي قادرة على سحب العناصر الفردية من المحلول. يعد استرداد الصهر أمرًا شائعًا ولكنه أكثر استهلاكًا للطاقة وأقل فعالية. التلوث
الناجمة عن عملية إعادة التدوير هذه لا تذكر. المشكلة الآن هي أنه ليس لدينا ما يكفي من مرافق إعادة التدوير التي تعمل حاليًا بالحجم المطلوب لمواجهة طوفان بطاريات السيارات الكهربائية التي تنتهي صلاحيتها. نحن حاليًا نقوم بإعادة التدوير فقط حوالي 5% من بطاريات الليثيوم أيون لديناولكن لحسن الحظ فإن القيمة المتزايدة لليثيوم والكوبالت والنيكل تجعل احتمالية استعادتها أكثر جاذبية.مقاطع الفيديو الموصى بها
قد يكون جعل عملية إعادة التدوير مربحة أمرًا صعبًا، اعتمادًا على المواد التي تستهدفها، ولكن تعمل هذه الدراسة على الاقتصاد بشكل جيد.
"تحقق معظم طرق المعالجة إنتاجية عالية من المعادن الثمينة مثل الكوبالت والنحاس والنيكل. وبالمقارنة، لا يتم استرداد الليثيوم إلا في عمليات قليلة وبعائد أقل، على الرغم من أن قيمته الاقتصادية عالية. إن استعادة المكونات ذات القيمة المنخفضة من الجرافيت والمنغنيز ومذيبات الإلكتروليت أمر ممكن من الناحية الفنية ولكنه يمثل تحديًا اقتصاديًا.
ما هو الأثر البيئي لتعدين الليثيوم؟
على الرغم من كونه عنصرًا حيويًا في البطاريات، إلا أن الليثيوم يشكل حوالي 11% من الكتلة الكلية للخلية. يمكنك ان ترى كيف تؤثر في كيمياء البطارية هنا. تنتج أستراليا وتشيلي والصين حصة الأسد من إمدادات الليثيوم في العالم. تطبيقات السيارات تلتهم حوالي 31٪ من هذا العرضولكن من المتوقع أن يستمر هذا الطلب في مساره الصعودي الحاد.
هناك طريقتان لاستخراج الليثيوم: المسطحات الملحية وتعدين الصخور الصلبة. عندما يتم استخراج خام السبودومين الصلب، يتم تكسيره وفصله وإخضاعه لحمام حمضي، وفي النهاية يمكن استخلاص كبريتات الليثيوم من المزيج. هذه طريقة تعدين تقليدية للغاية مع جميع المخاطر المعتادة لتجمع الملوثات في مخلفات البرك. إنها عملية رخيصة نسبيًا مقارنة بالمعالجة المسطحة بالملح ولكنها تنتج أيضًا منتجًا أقل جودة. أستراليا, مع 46% من إنتاج الليثيوم في العالم، تعتمد بشكل كبير على تعدين الصخور الصلبة. وبما أن هذه الطريقة كثيفة العمالة، فليس من المستغرب أن تنتج عنها ثلاثة أضعاف الانبعاثات لكل طن متري من الليثيوم، مقارنة بالمسطحات الملحية.
تتكون المسطحات الملحية عندما يتم ضخ المياه تحت الأرض ثم تعود إلى السطح مع المعادن الذائبة. وينتشر هذا المحلول الملحي عبر برك واسعة ليتبخر، تاركًا وراءه المعادن ليتم فصلها ومعالجتها. المسطحات الملحية شائعة في المثلث المتداخل مع تشيلي والأرجنتين وبوليفيا. وقد خلقت جبال الأنديز القريبة رواسب كبيرة ليست بعيدة عن السطح بفضل نشاط الطاقة الحرارية الأرضية الذي يتسرب من المعادن من الصخور البركانية. كما يعمل الارتفاع الأعلى على تعزيز التبخر بشكل أسرع في برك المياه المالحة.
التكلفة الرئيسية لاستخراج الليثيوم في المسطحات الملحية هي استخدام المياه. ومع ذلك، فإن الحصول على أرقام دقيقة أمر صعب. تتراوح التقديرات من 250 جالون من الماء لكل رطل من الليثيوم، على طول الطريق حتى مليون جالون. تشير البيانات الواردة من الحكومة التشيلية إلى أن إنتاج المحلول الملحي في مسطحات أتاكاما منخفض يفوق قدرة طبقة المياه الجوفية على إعادة الشحن بنحو 30٪. يتم استخدام حوالي 65% من مياه المنطقة في استخراج الليثيوم. وتجري هذه العمليات في الصحاري حيث إمدادات المياه ضعيفة بالفعل بالنسبة للسكان المحليين ويضع ضغط إضافي على الزراعة المحلية. علاوة على التعامل مع المياه الشحيحة بشكل متزايد في الأماكن الأكثر جفافًا على وجه الأرض، فإن مجموعات السكان الأصليين التي تعيش في المناطق المجاورة معرضة أيضًا لخطر التعامل مع المياه. المواد المهجورة و النظم البيئية المضطربة بسبب صناعة التعدين. لقد تعرض الكثير منهم بالفعل لهذا النوع من الإساءة من شركات التعدين الدولية في الماضي. ونتيجة لذلك، فقد أبدوا معارضة شديدة للمشاريع الجديدة أو ادعىوا ملكية كبيرة لها.
ماذا عن المواد الأخرى المستخدمة في البطاريات؟
تحتوي البطاريات على كميات كبيرة من المواد الأخرى، مثل النيكل والكوبالت والجرافيت.
يتم استخراج الكوبالت في المقام الأول من الكونغو، التي تنتج ما يقرب من نصف إمدادات العالم. وقد أدت الاستثمارات الصينية الضخمة إلى إنشاء العديد من عمليات التعدين الصناعية لتلبية متطلبات الإنتاج، ولكن غالبًا ما يتم استبعاد العمال المحليين من هذه المؤسسة. وبدلا من ذلك، فقد هبطوا إلى يحفرون مناجمهم الحرفية مع القليل من احتياطات السلامة وقليل من اللجوء في حالة الإصابة. وينتهي بهم الأمر ببيع الكوبالت الخاص بهم لنفس التجار الذين ينقلون الكوبالت المستخرج صناعيًا إلى مصافي التكرير في الصين.
إنتاج النيكل أقل خطورة، ولكن لا يخلو من تكاليفه. يتم استخراجه على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم، مع تقدم إندونيسيا حوالي 30٪ من إجمالي العرض. يذهب معظمها إلى صناعة الفولاذ المقاوم للصدأ، و6% فقط إلى البطاريات.
هل لا تزال المركبات الكهربائية أفضل للبيئة بعد أخذ إنتاج البطاريات وإعادة تدويرها في الاعتبار؟
بشكل جماعي، قد يبدو هذا بمثابة تكلفة عالية لجعل سياراتنا الكهربائية حقيقة واقعة. تظهر تقييمات دورة الحياة التي تقارن السيارات الكهربائية بالسيارات التقليدية أن المركبات الكهربائية محملة بالفعل بالانبعاثات بفضل تكلفة البطاريات. حيث يتم تعويض هذا الاختلاف على مدى عمر السيارة. محركات الاحتراق الداخلي جعل السيارات أكثر انبعاثات بنسبة تتراوح بين 60% و68% من المركبات الكهربائية في الولايات المتحدة. وبالنظر إلى الدور الكبير الذي يلعبه الوقود في هذه الحسابات، فإن تنظيف الشبكة الكهربائية لا يقل أهمية عن وضع مجموعة من المركبات الكهربائية على الطريق. متوسط وفورات الانبعاثات في أوروبا يمكن تتراوح بين 28% و72% اعتمادًا على كيفية شحن السيارات الكهربائية.
في نهاية المطاف، لا تزال المركبات الكهربائية تمثل تحولًا ضروريًا للحد من الانبعاثات العالمية. ومع ذلك، لا يزال أولئك الذين يعيشون بالقرب من المناجم يواجهون ثروة من التحديات. إنهم يواجهون الآثار البيئية القبيحة للتعدين قبل وقت طويل من آثار تغير المناخ. سيتعين على الحكومات أن تقوم بعمل أفضل لجعل صناعة التعدين مسؤولة عن الإدارة السليمة للموقع قبل أن نصبح متعجرفين للغاية بشأن بناء مستقبل أخضر مليء بالسيارات الكهربائية.
توصيات المحررين
- هل يمكن أن تكون المركبات الكهربائية نظيفة على شبكة كهربائية متسخة؟
- هل المركبات الكهربائية آمنة؟ من احتراق البطاريات إلى الطيار الآلي، إليكم الحقائق
- قامت شركة جيب ببناء نموذج أولي كهربائي ضخم لإظهار ما يمكن أن تفعله المركبات الكهربائية على الطرق الوعرة
- يمكن لشركة Sony دخول سوق السيارات الكهربائية بمركباتها Vision-S
- تويوتا تعلن عن موقع أول مصنع للبطاريات في الولايات المتحدة
ترقية نمط حياتكتساعد الاتجاهات الرقمية القراء على متابعة عالم التكنولوجيا سريع الخطى من خلال أحدث الأخبار ومراجعات المنتجات الممتعة والمقالات الافتتاحية الثاقبة ونظرات خاطفة فريدة من نوعها.
