Mitkä ovat sähköautojen akkujen valmistuksen ympäristövaikutukset?

Yksi suuri varoitus sähköajoneuvojen leviämiselle on kysymys siitä, mitä teemme kaikkien näiden autojen akkujen kanssa, kun niiden aika on lopussa. Myös litiumin louhinnan ympäristövaikutukset ovat huolestuneita, puhumattakaan muiden välttämättömien metallien, kuten koboltin ja nikkelin, vaikutuksista. Otetaan hetki aikaa tarkastellaksemme, mitä sähköautojen akkuihin menee, minne ne menevät, kun ne ovat kuolleet, ja ovatko sähköautot loppujen lopuksi silti paras valinta ympäristön kannalta.

Sisällys

  • Ovatko sähköautojen akut kierrätettäviä?
  • Mitkä ovat litiumin louhinnan ympäristövaikutukset?
  • Entä muut paristoissa käytetyt materiaalit?
  • Ovatko sähköautot edelleen ympäristölle parempia, kun akkujen tuotanto ja kierrätys otetaan huomioon?

Ovatko sähköautojen akut kierrätettäviä?

EV-akut ovat erittäin kierrätettäviä. Yli 95 % litiumioniakun osista voidaan irrottaa hydrometallurgian kautta. Tämä tarkoittaa akun osien jauhamista ja ajamista happaman liuoksen läpi. Sarja liuottimia ja galvanointikierroksia voivat vetää yksittäisiä elementtejä ulos liuoksesta. Sulatuksen talteenotto on yleistä, mutta energiaintensiivisempi ja vähemmän tehokas. Saasteet

tämän kierrätysprosessin aiheuttama on mitätön. Tällä hetkellä ongelmana on, että meillä ei ole tarpeeksi kierrätyslaitoksia, jotka toimivat tällä hetkellä siinä mittakaavassa, mikä tarvitaan sähköajoneuvojen akkujen tulvan varalle käyttöikänsä päätyttyä. Tällä hetkellä vain kierrätämme noin 5 % litiumioniakuistamme, mutta onneksi litiumin, koboltin ja nikkelin kasvava arvo tekee sen talteenottomahdollisuudesta paljon houkuttelevamman.

Suositellut videot

Kierrätysprosessin tekeminen kannattavaksi voi olla haastavaa riippuen kohdemateriaaleista, mutta tämä tutkimus laskee taloutta melko hyvin.

”Useimmat prosessireitit saavuttavat korkean saannon arvometallien koboltin, kuparin ja nikkelin osalta. Vertailun vuoksi litiumia saadaan talteen vain harvoissa prosesseissa ja pienemmällä saannolla, vaikkakin korkea taloudellinen arvo. Pieniarvoisten komponenttien grafiitin, mangaanin ja elektrolyyttiliuottimien talteenotto on teknisesti mahdollista, mutta taloudellisesti haastavaa.

Mitkä ovat litiumin louhinnan ympäristövaikutukset?

Litiumin louhintapaikka Australiassa.
Pilbara Minerals

Vaikka litium on akkujen tärkeä osa, se muodostaa vain noin 11 % solun kokonaismassasta. Sinä pystyt näkemään miten se vaikuttaa akkukemiaan täällä. Australia, Chile ja Kiina tuottavat leijonanosan maailman litiumtarjonnasta. Autoteollisuuden sovellukset syövät noin 31 prosenttia tarjonnasta, mutta kysynnän odotetaan jatkavan jyrkästi ylöspäin.

Litiumia voidaan uuttaa kahdella tavalla: suolatasanteilla ja kovan kiven louhinnalla. Kun kovaa spodumeenimalmia louhitaan, se hajotetaan, erotetaan, altistetaan happohauteeseen, ja lopulta litiumsulfaatti voidaan irrottaa seoksesta. Tämä on hyvin perinteinen kaivosmenetelmä, johon liittyy kaikki tavanomaiset riskit, että saasteet kerääntyvät rikastuslammikoihin. Se on suhteellisen halpa prosessi verrattuna suolalevyprosessointiin, mutta tuottaa myös heikompaa laatua olevaa tuotetta. Australia, 46 % maailman litiumtuotannosta, on vahvasti riippuvainen kovan kiven louhinnasta. Koska tämä menetelmä on niin työvoimavaltainen, ei ole yllätys, että se tuottaa noin kolminkertaiset päästöt litiumtonnia kohti suolatasanteisiin verrattuna.

Suolatasannot syntyvät, kun vettä pumpataan maan alle ja se palaa pintaan liuenneiden mineraalien kanssa. Tämä suolaliuos levitetään laajoihin altaisiin haihtumaan, jättäen jälkeensä erotettavat ja prosessoitavat mineraalit. Suolatasanteet ovat yleisiä kolmiossa, joka peittää Chilen, Argentiinan ja Bolivian. Läheiset Andien vuoret ovat luoneet suuria kerrostumia ei kauas pinnan alapuolelle geotermisen toiminnan ansiosta, joka huuhtoo mineraaleja vulkaanisesta kivestä. Korkeampi korkeus edistää myös nopeampaa haihtumista suolavesialtaissa.

Suolasato Uyunin suolaautiomaassa Boliviassa.
Alexander Schimmeck / Unsplash

Suurin kustannus litiumin louhinnasta suolatasanteissa on veden käyttö. Tarkkojen lukujen saaminen on kuitenkin haastavaa. Arviot vaihtelevat 250 gallonaa vettä litiumia kohti, aina asti miljoona gallonaa. Chilen hallituksen tiedot viittaavat siihen, että suolaveden tuotanto Atacama-asunnoissa on ylittää pohjavesikerroksen latautumiskyvyn noin 30 %. Noin 65 % alueen vedestä käytetään litiumin louhintaan. Nämä toiminnot tapahtuvat aavikoilla, joissa vesihuolto on jo nyt heikkoa paikalliselle väestölle ja laittaa lisärasitusta paikalliselle maataloudelle. Sen lisäksi, että naapurialueilla asuvat alkuperäisväestöryhmät joutuvat käsittelemään yhä niukempaa vettä maapallon kuivimmissa paikoissa, he ovat vaarassa joutua käsittelemään hylättyjä materiaaleja ja häiriintyneitä ekosysteemejä kaivosteollisuuden vuoksi. Monet ovat jo aiemmin joutuneet tämänkaltaisten kansainvälisten kaivosyhtiöiden väärinkäytösten kohteeksi. Tämän seurauksena he ovat joko vastustaneet jyrkästi uusia projekteja tai vaatineet niiden merkittävää omistusta.

Entä muut paristoissa käytetyt materiaalit?

Akuissa on paljon muita materiaaleja, kuten nikkeliä, kobolttia ja grafiittia.

Kobolttia louhitaan pääasiassa Kongosta, joka tuottaa noin puolet maailman tarjonnasta. Kiinan suuret investoinnit ovat johtaneet siihen, että monia teollisia kaivostoimintoja on rakennettu täyttämään niiden tuotantotarpeet, mutta paikalliset työntekijät jäävät usein tämän yrityksen ulkopuolelle. Sen sijaan he putoavat kaivamaan omia käsiteollisia kaivoksiaan vähäisin varotoimenpitein ja vain vähän keinoja vamman sattuessa. He päätyvät myymään kobolttinsa samoille kauppiaille, jotka kuljettavat teollisesti louhittua kobolttia jalostajille takaisin Kiinaan.

Nikkelin tuotanto on vähemmän täynnä, mutta ei ilman sen kustannuksia. Sitä louhitaan laajasti ympäri maailmaa Indonesia toimittaa noin 30 % kokonaistarjonnasta. Suurin osa siitä menee ruostumattoman teräksen valmistukseen ja vain 6 % akkuihin.

Ovatko sähköautot edelleen ympäristölle parempia, kun akkujen tuotanto ja kierrätys otetaan huomioon?

Yhteenvetona sähköautoistamme saattaminen saattaa tuntua kalliilta kustannuksilta. Sähköautoja perinteisiin autoihin verrattavat elinkaariarviot osoittavat, että sähköautot ovat todellakin etukuormitettuja päästöillä akkukustannusten ansiosta. Tämä ero korvataan ajoneuvon käyttöiän aikana. Polttomoottorit tehdä autoista 60–68 prosenttia päästöjä aiheuttavampia kuin sähköautot Yhdysvalloissa. Ottaen huomioon polttoaineen suuren roolin tässä laskelmassa, sähköverkon puhdistaminen on melkein yhtä tärkeää kuin sähköautojen saaminen tielle. Keskimääräiset päästösäästöt Euroopassa voivat vaihteluvälillä 28 % ja 72 % riippuen siitä, kuinka sähköautoja ladataan.

Viime kädessä sähköautot ovat edelleen välttämätön siirtymävaihe maailmanlaajuisten päästöjen vähentämiseksi. Kaivosten lähellä asuvilla on kuitenkin edelleen runsaasti haasteita. He kohtaavat kaivostoiminnan rumat ympäristövaikutukset paljon ennen ilmastonmuutoksen vaikutuksia. Hallitusten on tehtävä parempaa työtä, jotta kaivosteollisuus on vastuussa asianmukaisesta toimipaikan hoidosta, ennen kuin ryhdymme liian omahyväisyyteen asuttamaan vihreää tulevaisuutta, joka on täynnä sähköajoneuvoja.

Toimittajien suositukset

  • Voivatko sähköautot olla puhtaita likaisessa sähköverkossa?
  • Ovatko sähköautot turvallisia? Tässä on tosiasiat akkupaloista autopilottiin
  • Jeep rakensi hirviömäisen sähköprototyypin näyttääkseen, mitä sähköautot todella voivat tehdä maastossa
  • Sony voisi tulla sähköautomarkkinoille Vision-S-ajoneuvoillaan
  • Toyota julkisti ensimmäisen akkutehtaan paikan Yhdysvalloissa

Päivitä elämäntapasiDigital Trends auttaa lukijoita pysymään tekniikan nopeatempoisessa maailmassa uusimpien uutisten, hauskojen tuotearvostelujen, oivaltavien toimitusten ja ainutlaatuisten kurkistusten avulla.