מה ההשפעה הסביבתית של ייצור סוללות EV?

אזהרה מרכזית אחת להתפשטות הרכבים החשמליים היא השאלה מה אנחנו הולכים לעשות עם כל הסוללות לרכב האלה ברגע שייגמר זמנן. יש גם דאגה לגבי ההשפעה הסביבתית של כריית ליתיום, שלא לדבר על זו של מתכות חיוניות אחרות, כמו קובלט וניקל. בואו ניקח קצת זמן כדי לבדוק מה נכנס לסוללות EV, לאן הן מגיעות כשהן מתות, והאם EV בסופו של דבר עדיין הבחירה הטובה ביותר עבור הסביבה.

האם סוללות EV ניתנות למיחזור?

סוללות EV ניתנות למחזור גבוה. ניתן לחלץ מעל 95% מהרכיבים של סוללת ליתיום-יון באמצעות הידרומטלורגיה. זה כולל טחינת רכיבי סוללה והפעלתם דרך תמיסה חומצית. סדרה של ממיסים וסבבים של ציפוי אלקטרוני מסוגלים למשוך אלמנטים בודדים מהתמיסה. התאוששות בהיתוך היא נפוצה אך דורשת יותר אנרגיה ופחות יעילה. הזיהום הנגרם מתהליך מיחזור זה הוא זניח. הבעיה כרגע היא שאין לנו מספיק מתקני מחזור הפועלים כרגע בקנה מידה הדרוש כדי לעמוד במבול של סוללות EV שיוצאות מסוף חייהן. אנחנו כרגע רק מיחזור

הפיכת תהליך המיחזור לרווחי יכול להיות מאתגר, תלוי בחומרים שאליהם אתה מכוון, אבל המחקר הזה מדגיש את הכלכלה די טוב.

"רוב נתיבי התהליך משיגים תשואות גבוהות עבור המתכות יקרות הערך קובלט, נחושת וניקל. לשם השוואה, ליתיום מוחזר רק בתהליכים ספורים ועם תשואה נמוכה יותר, אם כי ערך כלכלי גבוה. השחזור של רכיבי גרפיט, מנגן ואלקטרוליט בעלי ערך נמוך הוא אפשרי מבחינה טכנית אך מאתגר מבחינה כלכלית."

מה ההשפעה הסביבתית של כריית ליתיום?

למרות מרכיב חיוני של סוללות, ליתיום רק מרכיב בערך 11% מהמסה הכוללת של התא. אתה יכול לראות איך זה משפיע על הכימיה של הסוללה כאן. אוסטרליה, צ'ילה וסין מייצרות את חלק הארי באספקת הליתיום בעולם. יישומי רכב אוכלים כ-31% מההיצע הזה, אך הביקוש הזה צפוי להמשיך במסלול חד כלפי מעלה.

ישנן שתי דרכים להפקת ליתיום: משטחי מלח וכריית סלעים קשים. כאשר כורים עפרות ספודומן קשות, הן מתפרקות, מופרדות, עוברות אמבט חומצה, ובסופו של דבר, ניתן להקניט ליתיום סולפט מהתערובת. זוהי שיטת כרייה מסורתית מאוד עם כל הסיכונים הרגילים של התאספות מזהמים בבריכות זנב. זהו תהליך זול יחסית לעיבוד שטוח במלח, אך גם מייצר מוצר בדרגה נמוכה יותר. אוֹסטְרַלִיָה, עם עצום של 46% מתפוקת הליתיום בעולם, מסתמך במידה רבה על כריית סלע קשה. מכיוון ששיטה זו היא כל כך אינטנסיבית, אין זה מפתיע שהיא מייצרת בערך פי שלושה מהפליטות לטון מטרי של ליתיום, בהשוואה למשטחי מלח.

משטחי מלח נוצרים כאשר מים נשאבים מתחת לאדמה וחוזרים אל פני השטח עם מינרלים מומסים. תמלחת זו מתפזרת על פני בריכות רחבות כדי להתאדות, ומשאירה מאחור את המינרלים להפרדה ולעיבוד. משטחי מלח נפוצים במשולש החופף את צ'ילה, ארגנטינה ובוליביה. הרי האנדים הסמוכים יצרו מרבצים גדולים לא הרחק מתחת לפני השטח הודות לפעילות גיאותרמית המטיפה מינרלים מסלע געשי. גובה גבוה יותר גם מקדם אידוי מהיר יותר בבריכות המלח.

העלות העיקרית של מיצוי ליתיום במשטחי מלח היא השימוש במים. עם זאת, קבלת מספרים מדויקים היא מאתגרת. ההערכות נעות בין 250 ליטר מים לכל קילו ליתיום, כל הדרך עד מיליון גלונים. נתונים מממשלת צ'ילה מצביעים על כך שייצור תמלחות בדירות אטקמה עולה על יכולתו של האקוויפר להיטען מחדש בכ-30%. כ-65% מהמים באזור משמשים לכריית ליתיום. פעולות אלו מתרחשות במדבריות שם אספקת המים כבר חלשה לאוכלוסיות המקומיות ושם עומס נוסף על החקלאות המקומית. בנוסף להתמודדות עם מים שהולכים ומתמעטים במקומות היבשים ביותר על פני כדור הארץ, קבוצות אבוריג'ינים המתגוררות באזורים סמוכים נמצאות גם בסיכון להתמודד עם חומרים נטושים ו מערכות אקולוגיות משובשות בשל תעשיית הכרייה. רבים כבר היו נתונים להתעללות מסוג זה מצד חברות כרייה בינלאומיות בעבר. כתוצאה מכך, הם התנגדו נחרצות לפרויקטים חדשים או תבעו בעלות משמעותית עליהם.

מה לגבי שאר החומרים המשמשים בסוללות?

בסוללות יש המון חומרים אחרים, כמו ניקל, קובלט וגרפיט.

קובלט נכרה בעיקר מקונגו, שמייצרת בערך מחצית מהאספקה ​​העולמית. השקעות סיניות כבדות הביאו לכך שפעולות כרייה תעשייתיות רבות נבנות כדי להזין את דרישות הייצור שלהן, אך עובדים מקומיים מודרים לעתים קרובות מהמפעל הזה. במקום זאת, הם נדחקים ל חופרים את המכרות המלאכותיים שלהם עם מעט אמצעי בטיחות ומנע מעט במקרה של פציעה. בסופו של דבר הם מוכרים את הקובלט שלהם לאותם סוחרים שמעבירים קובלט שנכרה תעשייתית לבתי זיקוק בסין.

ייצור ניקל פחות עמוס, אבל לא בלי עלויות. זה ממוקש נרחב ברחבי העולם, עם אינדונזיה מספקת כ-30% מסך ההיצע. רוב זה הולך לייצור נירוסטה, ורק 6% לסוללות.

האם מכוניות חשמליות עדיין טובות יותר לסביבה ברגע שמתייחסים לייצור ומיחזור של סוללות?

ביחד, זה עשוי להיראות כמו עלות גבוהה להפוך את רכבי החשמל שלנו למציאות. הערכות מחזור החיים בהשוואה למכוניות חשמליות למכוניות מסורתיות מראות כי רכבי EV אכן עמוסים בפליטות קדמיות הודות לעלות הסוללות. המקום בו מורכב ההבדל הוא לאורך חיי הרכב. מנועי בעירה פנימית לגרום למכוניות בין 60% ל-68% ליותר פליטות מאשר רכבי EV בארה"ב. בהתחשב בתפקיד המוגזם של הדלק בחישוב זה, ניקוי רשת החשמל חשוב כמעט כמו העלאת חבורה של רכבי EV על הכביש. חיסכון ממוצע בפליטות באירופה יכול נע בין 28% ל-72% תלוי איך כלי רכב חשמליים נטענים.

בסופו של דבר, רכבים חשמליים הם עדיין מעבר הכרחי לעשות כדי לשים בול בפליטות העולמיות. עם זאת, לאלו המתגוררים קרוב למכרות עדיין עומדים מולם שפע של אתגרים. הם מתמודדים עם ההשפעות הסביבתיות המכוערות של הכרייה הרבה לפני אלה של שינויי האקלים. ממשלות יצטרכו לעשות עבודה טובה יותר ולחייב את תעשיית הכרייה לניהול נכון של האתר לפני שנהיה זחוחים מדי לגבי אכלוס עתיד ירוק מלא בכלי רכב חשמליים.

המלצות עורכים

• האם רכבי EV יכולים להיות נקיים על רשת חשמלית מלוכלכת?
• האם רכבי EV בטוחים? משריפות סוללה ועד טייס אוטומטי, הנה העובדות
• ג'יפ בנתה אב-טיפוס חשמלי מפלצתי כדי להראות מה באמת רכבי EV יכולים לעשות בשטח
• סוני יכולה להיכנס לשוק EV עם רכבי ה-Vision-S שלה
• טויוטה מכריזה על אתר למפעל הסוללות הראשון שלה בארה"ב

שדרג את אורח החיים שלךמגמות דיגיטליות עוזרות לקוראים לעקוב אחר עולם הטכנולוגיה המהיר עם כל החדשות האחרונות, ביקורות מהנות על מוצרים, מאמרי מערכת מעוררי תובנות והצצות מיוחדות במינן.