Az EV akkumulátorok több száz kisebb cellából készülnek
Az egész világon egyre több elektromos jármű indul az útra. Tavaly több mint 17 millió akkumulátor-elektromos és hibrid járművet adtak el. A korai előrejelzések azt sugallják, hogy az idei szám eléri a 20 milliót. Az összes eladott autó közel 20% -a elektromos.
Mivel azonban egyre több autós elektromos lesz, új kihívást jelent – mit kell tenni az óriási akkumulátorokkal, amikor életük végét érik el. Ez átlagosan 12-15 év, bár a valós adatok azt sugallják, hogy akár 40% -kal hosszabb lehet. Az átlagos EV akkumulátor súlya körülbelül 450 kilogramm.
A szerkesztő megjegyzése:
A vendégszerző, Habibi professzor az Edith Cowan Egyetemen (ECU) a Zöld és Smart Energy Systems Center vezetője. Dr. Yasir Arafat vegyi mérnök és vezető kutató munkatársa ugyanabban az intézményben. Ezt a cikket a Creative Commons licenc keretében a beszélgetésből teszik közzé.
2030 -ra körülbelül 30 000 tonna EV akkumulátor várhatóan meg kell ártalmatlanításra vagy újrahasznosításra Ausztráliában. 2040 -re az ábra várhatóan 360 000 tonna és 1,6 millió tonna lesz 2050 -re.
Ez probléma? Nem feltétlenül. Amikor egy akkumulátor eléri életének végét egy járműben, még mindig rengeteg gyümölcslé van. Együtt képesek lehetnek kisebb járműveket, házakat vagy, amikor a százszorszép láncolódtak, akár egész városokat is.
Ahhoz, hogy ez működjön, jobb információra van szükségünk. Mennyire egészségesek ezek az akkumulátorok? Mit készülnek? Voltak -e már balesetben? Jelenleg ezekre a kérdésekre adott válaszokat nehéz meghozni. Ennek meg kell változnia.
Hatalmas potenciál, kihívást jelentő valóság
A régi EV akkumulátorok hatalmas potenciállal rendelkeznek. De ezt nem lesz könnyű ezt megvalósítani.
Ennek oka az, hogy nehéz pontos adatokat szerezni az akkumulátor teljesítményéről, milyen gyors romló és az akkumulátor jelenlegi állapotának állapotáról – mekkora kapacitása van most, szemben azzal, hogy mekkora volt, amikor új.
Sajnos a járműgyártók gyakran megnehezítik a hozzáférést ehhez a kritikus információkhoz. És miután egy akkumulátorcsomagot eltávolítottak, nem férhetünk hozzá a sajátos adatainak.
Ez valódi kockázatokkal jár. Ha az akkumulátor hibája van, vagy súlyosan lebomlott, akkor kinyitva felgyulladhat, vagy ha nem megfelelő szerepet tölt be. Adatok nélkül az újrahasznosítók vakok repülnek.
Az EV akkumulátorok újrahasznosítása csak akkor fog gazdaságilag életképes, ha elegendő bizalom van a megmaradó kapacitás és teljesítmény becsléseiben.
Szilárd adatok nélkül a befektetők és a vállalatok habozhatnak, hogy az érintett pénzügyi kockázatok miatt újbóli piacra lépjenek.
Ásványi anyagok kinyerése az akkumulátorból
Az EV akkumulátorok tele vannak olyan kritikus ásványokkal, mint a nikkel, kobalt, lítium és mangán. Az EV akkumulátor szinte minden újrahasznosítható – akár 95%-ig.
Itt is nem olyan egyszerű, mint amilyennek lennie kellene. A gyártók a teljesítményre és a biztonságra összpontosító akkumulátorokat tervezik, az újrahasznosíthatósággal gyakran utógondolat.
Az akkumulátorcsomagokat gyakran bezárják a biztonság érdekében, megnehezítve a több ezer cellájának szétszerelését. Az ilyen típusú EV akkumulátorok szétszerelése rendkívül munkaigényes és időigényes. Néhányat összetörni kell, és az ásványi anyagokat utána kinyitni kell.
Az EV akkumulátorok nagyon eltérő vegyszerek, például lítium vas -foszfát és nikkel -mangán kobaltok. De ezt a létfontosságú információt gyakran nem tartalmazza a címkén.
Jobb módszerek az akkumulátor egészségének értékelésére
A használt EV akkumulátorok egészségi állapotuk alapján három csoportba esnek:
- Magas (az eredeti kapacitás 80% -a): Ezeket az akkumulátorokat felújíthatjuk hasonló alkalmazásokban, például elektromos autók, mopedek, kerékpárok és golfkocsik esetén. Néhányan átméretezhetők a kisebb járművek számára.
- Közepes (60-80%): Ezeket az akkumulátorokat újratelepíthetik teljesen eltérő alkalmazásokhoz, például helyhez kötött energiatárolást vagy megszakíthatatlan tápegységeket.
- Alacsony (60%alatt): Ezeknek az akkumulátoroknak aprítás és finomítási folyamatokon vesznek részt az értékes ásványok visszanyerése érdekében, amelyek felhasználhatók új elemek készítéséhez.
A kutatóknak a közelmúltban sikerült megbecsülniük a használt EV akkumulátorok egészségét még az akkumulátor adatainak hozzáférése nélkül. A felhasználási és teljesítményadatokhoz való hozzáférés azonban továbbra is jobb becsléseket adna.
Mi a tét?
Az EV akkumulátor figyelemre méltó dolog. De a hosszú ellátási láncokra támaszkodnak, és kritikus ásványi anyagokat tartalmaznak, és gyártásuk szennyezést és szén -dioxid -kibocsátást okozhat.
Ideális esetben egy EV akkumulátor kimerülne, mielőtt újrahasznosítanánk. Ezen akkumulátorok újratelepítése segít csökkenteni, hogy mennyi új elemre van szükség.
Ha a régi akkumulátorokat raktározják vagy helytelenül dobják el, akkor a tűzkockázathoz, valamint a talaj és a víz potenciális szennyeződéséhez vezet.
Jelenleg a vállalatoknak és az egyéneknek nehéz hozzáférni az egyes akkumulátorok teljesítményadatainak. Ez azt jelenti, hogy sokkal nehezebb és drágább az egészség és a fennmaradó hasznos élettartam felmérése. Ennek eredményeként több akkumulátort dobnak el, vagy túl korai újrahasznosítás céljából elküldik.
Az EV akkumulátorok újrahasznosítása jól meghatározott folyamat. De ez energiaigényes, és jelentős kémiai kezelést igényel.
Mit kell változtatni?
Jelenleg sok akkumulátorgyártó óvatos az akkumulátor teljesítményének megosztásáról, a szellemi tulajdon és más jogi kérdések miatt. Ennek meg kell változnia, ha a társadalom a legteljesebb felhasználást kell elérni ezekből a komplex energiatároló eszközökből. De ezek a változások nem valószínű, hogy az iparból származnak.
2021 -ben Kalifornia olyan törvényeket vezetett be, amelyek előírják a gyártók számára, hogy az újrahasznosítók hozzáférést biztosítsanak az adatokhoz és az akkumulátor egészségi állapotához. Hasonlóképpen, az Európai Unió 2027 januárjától megköveteli az összes EV akkumulátornak, hogy digitális útlevélhez jusson, amely hozzáférést biztosít az akkumulátor egészségéről, kémiájáról, valamint a potenciálisan káros eseményekről, például balesetekről vagy szélsőséges hőmérsékleten töltött adatokhoz.
Ausztráliának követnie kell a példát – mielőtt lenne egy hegyi EV akkumulátor, és nincs mód arra, hogy újrafelhasználjuk őket.
Kép jóváírása: Roberto Sorin, Newpowa