Wat is de impact op het milieu van de productie van EV-batterijen?

Een belangrijk voorbehoud bij de verspreiding van elektrische voertuigen is de vraag wat we met al deze auto-accu’s gaan doen zodra hun tijd om is. Er bestaat ook bezorgdheid over de gevolgen voor het milieu van de lithiumwinning, om nog maar te zwijgen van die van andere essentiële metalen, zoals kobalt en nikkel. Laten we even de tijd nemen om te kijken naar wat er in EV-batterijen gaat, waar ze naartoe gaan als ze leeg zijn, en of EV’s uiteindelijk nog steeds de beste keuze zijn voor het milieu.

Zijn EV-batterijen recyclebaar?

EV-batterijen zijn zeer goed recyclebaar. Meer dan 95% van de componenten van een lithium-ionbatterij kunnen worden verwijderd via hydrometallurgie. Dit omvat het vermalen van batterijcomponenten en het door een zure oplossing laten lopen. Een reeks oplosmiddelen en galvanisatierondes kunnen individuele elementen uit de oplossing trekken. Herstel door smelten is gebruikelijk, maar energie-intensiever en minder effectief. De vervuiling

Het recyclingproces winstgevend maken kan een uitdaging zijn, afhankelijk van de materialen waarop u zich richt, maar deze studie geeft de economie vrij goed weer.

“De meeste procesroutes behalen hoge opbrengsten voor de waardevolle metalen kobalt, koper en nikkel. Ter vergelijking: lithium wordt slechts in enkele processen en met een lagere opbrengst teruggewonnen, hoewel het een hoge economische waarde heeft. Het terugwinnen van de laagwaardige componenten grafiet, mangaan en elektrolyt-oplosmiddelen is technisch haalbaar maar economisch uitdagend.”

Wat is de impact op het milieu van lithiummijnbouw?

Hoewel lithium een ​​essentieel onderdeel van batterijen is, maakt het slechts ongeveer een deel uit 11% van de totale massa van een cel. Je kan zien hoe het hier van invloed is op de batterijchemie. Australië, Chili en China produceren het leeuwendeel van de lithiumvoorraad in de wereld. Automotive-toepassingen ongeveer 31% van dat aanbod opeten, maar die vraag zal naar verwachting een scherp opwaarts traject blijven volgen.

Er zijn twee manieren waarop lithium wordt gewonnen: zoutvlakten en hardsteenwinning. Wanneer hard spodumeenerts wordt gewonnen, wordt het afgebroken, gescheiden, onderworpen aan een zuurbad en uiteindelijk kan lithiumsulfaat uit het mengsel worden gehaald. Dit is een zeer traditionele mijnbouwmethode met alle gebruikelijke risico's van verontreinigende stoffen die zich ophopen in residubekkens. Het is een relatief goedkoop proces vergeleken met de zoutvlakteverwerking, maar levert ook een product van lagere kwaliteit op. Australië, met maar liefst 46% van de lithiumproductie in de wereld, is sterk afhankelijk van de mijnbouw in hard gesteente. Omdat deze methode zo arbeidsintensief is, is het geen verrassing dat deze ongeveer oplevert verdrievoudigen de uitstoot per ton lithium, vergeleken met zoutvlakten.

Zoutpannen ontstaan ​​wanneer water ondergronds wordt gepompt en met opgeloste mineralen naar de oppervlakte terugkeert. Deze pekel wordt over grote poelen verspreid om te verdampen, waarbij de mineralen achterblijven die moeten worden gescheiden en verwerkt. Zoutvlakten komen veel voor in een driehoek die Chili, Argentinië en Bolivia overlapt. Het nabijgelegen Andesgebergte heeft niet ver onder het oppervlak grote afzettingen gecreëerd dankzij geothermische activiteit die mineralen uit vulkanisch gesteente loogt. Hogere ligging bevordert ook een snellere verdamping in de pekelbaden.

De grootste kostenpost voor de lithiumwinning in zoutvlakten is het waterverbruik. Het verkrijgen van exacte cijfers is echter een uitdaging. Schattingen lopen uiteen van 250 liter water per pond lithium, helemaal tot een miljoen gallons. Uit gegevens van de Chileense regering blijkt dat er sprake is van pekelproductie in de Atacama-vlakten het vermogen van de aquifer om zich op te laden met ongeveer 30% overtreft. Ongeveer 65% van het water in de regio wordt gebruikt voor lithiumwinning. Deze operaties vinden plaats in woestijnen waar De watervoorziening is al zwak voor de lokale bevolking en zet extra druk op de lokale landbouw. Naast het omgaan met het steeds schaarser wordende water op de droogste plekken op aarde, lopen inheemse groepen die aangrenzende gebieden bewonen ook het risico te maken te krijgen met achtergelaten materialen En verstoorde ecosystemen dankzij de mijnbouw. Velen zijn in het verleden al het slachtoffer geweest van dit soort misbruik door internationale mijnbouwbedrijven. Als gevolg hiervan hebben ze zich krachtig verzet tegen nieuwe projecten, of hebben ze een aanzienlijk deel van de eigendom ervan opgeëist.

Hoe zit het met de andere materialen die in batterijen worden gebruikt?

Batterijen bevatten tal van andere materialen, zoals nikkel, kobalt en grafiet.

Kobalt wordt voornamelijk gewonnen in Congo, dat ongeveer de helft van het wereldaanbod produceert. Zware Chinese investeringen hebben ertoe geleid dat er veel industriële mijnbouwactiviteiten zijn gebouwd om in de productiebehoefte te voorzien, maar lokale werknemers worden vaak uitgesloten van deze onderneming. In plaats daarvan worden ze verbannen naar met weinig veiligheidsmaatregelen hun eigen ambachtelijke mijnen graven en weinig verhaal in geval van letsel. Uiteindelijk verkopen ze hun kobalt aan dezelfde handelaren die industrieel gewonnen kobalt naar raffinaderijen in China vervoeren.

De nikkelproductie is minder beladen, maar niet zonder kosten. Het wordt op grote schaal over de hele wereld gewonnen Indonesië levert ongeveer 30% van het totale aanbod. Het grootste deel gaat naar de productie van roestvrij staal, en slechts 6% naar batterijen.

Zijn elektrische voertuigen nog steeds beter voor het milieu als de productie en recycling van batterijen in aanmerking worden genomen?

Gezamenlijk lijkt dat misschien een hoge kostenpost om onze elektrische voertuigen werkelijkheid te laten worden. Uit levenscyclusanalyses waarin elektrische auto's worden vergeleken met traditionele auto's blijkt dat elektrische auto's inderdaad een enorme uitstoot hebben dankzij de kosten van batterijen. Het verschil wordt gecompenseerd door de levensduur van het voertuig. Verbrandingsmotoren maken auto’s tussen de 60% en 68% emissiearmer dan EV's in de VS. Gezien de buitensporige rol die brandstof speelt in deze berekening, is het opruimen van het elektriciteitsnet bijna net zo belangrijk als het op de weg krijgen van een aantal elektrische voertuigen. De gemiddelde emissiebesparingen in Europa kunnen dat wel bereik tussen 28% en 72% afhankelijk van hoe elektrische voertuigen worden opgeladen.

Uiteindelijk zijn elektrische voertuigen nog steeds een noodzakelijke transitie om de mondiale uitstoot terug te dringen. Dat gezegd hebbende, hebben degenen die dicht bij mijnen wonen nog steeds te maken met een schat aan uitdagingen. Ze worden geconfronteerd met de lelijke milieueffecten van mijnbouw, ruim vóór die van de klimaatverandering. Regeringen zullen beter hun best moeten doen om de mijnbouwindustrie verantwoordelijk te houden voor goed terreinbeheer voordat we te zelfvoldaan worden over het bevolken van een groene toekomst vol elektrische voertuigen.

Aanbevelingen van de redactie

• Kunnen EV’s schoon zijn op een vervuild elektriciteitsnet?
• Zijn EV’s veilig? Van batterijbranden tot automatische piloot, hier zijn de feiten
• Jeep bouwde een monsterlijk elektrisch prototype om te laten zien wat EV's off-road echt kunnen
• Sony zou de EV-markt kunnen betreden met zijn Vision-S-voertuigen
• Toyota maakt locatie bekend voor zijn eerste Amerikaanse accufabriek

Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.