Nerešene uganke naše zelene prihodnosti: Kaj bomo z izrabljenimi litijevimi baterijami

Foto: depositphotos.com

Razviti svet v zadnjih letih dela vse večje korake k elektromobilnosti. Predvideva se, da v Evropi po letu 2035 praktično ne bo več mogoče kupiti vozila z motorjem na notranje zgorevanje. Na naših cestah pa naj bi prevladala za lokalno okolje bolj prijazna električna vozila.

Toda pri tem imamo pred seboj veliko težavo, ki ji do sedaj še vedno nismo našli ustrezne rešitve. Vsa ta vozila se namreč napajajo s pomočjo baterij. Te pa po največ desetletju odslužijo svojemu namenu.

Znanje o njihovi predelavi je trenutno še vedno skromno. A ta je nujna, če želimo zmanjšati obremenitve okolja zaradi izkopavanja surovin, potrebnih za njihovo izdelavo.

Povprečna starost slovenskega avtomobila znaša 10 let in en mesec, medtem ko so evropski avtomobili še za približno osem mesecev starejši. Na cestah pa lahko zlahka najdemo tudi tehnično popolnoma izpravna vozila, stara dve desetletji ali celo več.

Lastnik povprečno starega avtomobila se bo v času elektromobilnosti po desetletju lastništva znašel pred zahtevnim izzivom. Baterija njegovega jeklenega konjička bo iztrošena in potrebno jo bo nadomestiti z novo. Pri tem pa ni pomembno le, od kod bo prišla nova, temveč tudi to, kakšno usodo bo doživela stara.

Li-ionske baterije bo potrebno reciklirati

Evropska industrija ima pri tem veliko izkušenj zlasti s predelavo svinčevih akumulatorjev. Toda Li-ionske baterije so od teh veliko zapletenejše. Zato je njihovo predelovanje s klasičnimi metalurškimi metodami bistveno težavnejše.

Do sedaj je bilo v navadi, da dele akumulatorjev zdrobijo v prah, nato pa ta prah stopijo (pirometalurgija), oziroma stopijo v kislini (hidrometalurgija). Toda takšna metoda preprostega drobljenja vsega in poskusa čiščenja kompleksne mešanice po mnenju Andrewa Abbotta, fizikalnega kemika na Univerzi v Leicestru, povzroči le drage postopke z nizko vrednostnimi izdelki. Zato jih recikliranje na koncu stane več, kot pridobivanje litija za izdelavo novih. (vir)

Zaradi tega se do sedaj v svetu reciklira manj kot 5 % baterij.

Virov surovin za proizvodnjo Li-ionskih baterij sicer še vsaj desetletje ne bo zmanjkalo. Toda litij, kobalt in nikelj zahtevajo veliko energije, da jih sploh lahko izkopljemo, rafiniramo in pretvorimo v baterije. Bistveno bolje bi tako bilo, da se odslužene baterije na enostaven način predela in pretvori v nove izdelke.

Poraba baterij se bo še povečevala

Ob tem je potrebno poudariti, da smo pri problemu odsluženih Li-ionskih baterij pravzaprav šele na začetku. Večina prodanih električnih vozil namreč deluje še z v tovarni vgrajenim akumulatorjem. Vedno večja prodaja električnih vozil pa bo še povečevala potrebe po kemijskih elementih, ki baterijo sestavljajo, in tudi po ustreznih postopkih za reciklažo.

Strokovnjaki v tem trenutku veliko delajo na tem, da bi bil postopek razgradnje same baterije načrtovan že v samem proizvodnem procesu. Obenem pa bi si želeli tudi, da bi za njihovo izdelavo potrebovali tudi manj redkih kovin.

V tem trenutku so obetavni preboji na področju organsko razgradljivih baterij, toda do njihove komercialne rabe najverjetneje ne bo prišlo prej kot v desetletju.

Neekološko rudarjenje

Ko omenimo neekološkost pridobivanja surovin za Li-ionske baterije, večina od nas pomisli na Litij. Toda v tovrstnih izdelkih je tudi več drugih, okoljsko bistveno bolj spornih kovin.

Največ litija na svetu trenutno pridobijo v Čilu, Avstraliji in Argentini. Zaradi naraščajočega povpraševanja pa se pojavljajo želje po izkoriščanju nahajališč tudi drugje po svetu. Eden od takšnih projektov naj bi nastal tudi v Srbiji.

A kot kaže, po množičnem uporu prebivalstva, rudnika litija v Srbiji ne bo. Po napovedi srbske premierke Ane Brnabić bi lahko država že kmalu izničila vse pogodbe z rudarsko družbo Rio Tinto, ki si želi izkoriščati to nahajališče.

Pri tem pa je ena večjih ironij pravzaprav to, da je litij še najmanj problematična kovina v Li-ionskih baterijah. V nasprotju s splošnim prepričanjem namreč litij za človeka ni pretirano strupen. Pravzaprav se litijev karbonat, pomembna surovina za proizvodnjo Li-ionskih baterij, kot zdravilo uporablja tudi v medicini.

Litij je namreč najlažja kovina, zato se v človeškem telesu ne veže dobro. Bistveno bolj nevarni so za človeka drugi elementi, ki sestavljajo Li-ionske baterije. Med njima na primer kobalt in nikelj.

Zato gre danes večina raziskav na področju Li-ionskih baterij v smer, da bi v njih zmanjšali vsebnost kobalta. Ob tem bi lahko v njih namesto tekočega elektrolita uporabljali trden polimer. (vir)

Večina kobalta danes pride iz rudnikov v Demokratični republiki Kongo. Pri njegovi separaciji pa se za razliko od litija, uporabljajo bistveno bolj strupeni kemijski postopki.

Zato bo na področju Li-ionskih baterij v naslednjih letih zelo pomembno, da se olajša njihova reciklaža, in zmanjšajo emisije težkih kovin, ki človeku najbolj škodujejo. Ob tem pa mora elektrika za njihovo polnjenje temeljiti na obnovljivih ali nizkoogljičnih virih, sicer bo njihov ekološki odtis bistveno manjši, kot bi bil sicer.

 

10 komentarjev

  1. Odkar odločajo o politiki in gospodarstvu ekohisteriki, ekofašisti in drugi ekofanatiki, gre samo navzdol. Ti ljudje mislijo, da bomo živeli od njihovega praznega govorjenja. Kar najbolj presneča, je to, da se glasu industrije sploh ne sliši več. V medijih dobivajo prostor skoraj samo nekakšni samo-oklicani aktivisti, ki nimajo tri čiste pojme o ničemer, prikazujejo pa jih kot velike strokovnjake za vse mogoče in borce za boljši svet. V resnici pa nas pehajo v katastrofo.

    Kaj se dogaja s tem svetom? Smo kot človeštvo prišli do roba zmogljivosti svojega intelekta in nam kompleksne zadeve družbe in gospodarstva preprosto uhajajo iz rok?

    Politika, ki je nekoč vsaj ustvarjala videz neke kompetentnosti in resnosti, se zdi vse bolj kot nekakšen teater absurda, kjer se pojavljajo kot akterji vedno bolj burleskni tipi, ki jim človek ne bi poveril niti vodenja kioska, kaj šele države. To ne velja le za Slovenijo, temveč tudi za Evropo in Ameriko in sploh Zahod. Dovolj je malce spremljati razprave v našem ali evropskem parlamentu. Kot da bi poslušla navite lajne , ki znajo ponavljati eno samo pesem. Duhamorno, odbijajoče, neproduktivno. Kdo voli te ljudi, ki jim je mar samo za lastne r…i, državi in državljanom pa ne bi mogli koristiti, četudi bi hoteli? Seveda jim kaj takega niti na misel ne pride…

  2. Recikliranje raznih odpadkov je eden najdražjih postopkov. Moramo vedeti, da izdelki niso sestavljeni iz ene snovi ampak so to običajno mešanice. Največkrat so še zapakirane v kakšen polimer. Seveda to pomeni kompleksnost kako tak izdelek razstaviti in dobiti nazaj posamezne komponente. Baterije so bile prisotne že v preteklosti, pa kakšnega učinkovitega postopka recikliranja še ni razvitega. Trenutno obstaja postopek za razgradnjo Li ionske baterije, ki je cca. 75% učinkovit in stroškovno zelo potraten oz. drag. Mogoče jim uspe najti kakšno bolj enostavno rešitev.
    Je pa treba povedati, da baterije niso edini problem. Tukaj so tudi vetrne elektrarne, sončne celice ipd. Vse to bo potrebno enkrat reciklirati. Mi pa še običajnih odpadkov (papir, embalaža, steklo, …) ne znamo učinkovito ločevati in reciklirati.

  3. Skoraj prislino in nasilno uvajanje električnih avtov, ki so v pogledu ekologije bolj sporni kot avti s termičnimi motorji, je pa res terorizem, bedaki pa protestirajo proti cepljenju in širijo dokazane laži o škodljivosti cepljenja. Eden od lastnikov električne Tesle je že pokazal, kam spadajo električni avti, a če jih bodo vsi lastniki razstrelili in zažgali, bo pa to praviekološki problem. Krvavozeleni ekologi pa zagotovo ne bodo protestirali proti ekološko škodljivim električnim avtom, ker bi to dokazalo, da je sedanja zelena agenda popolnoma zlagana, saj pred nosom krvavozelenih vsak dan posekajo na milijone dreves, zeleni lutkarji pa so zapeli samo za avtomobile, res prave marionete.

  4. Je taka težava poguglati? To velja tudi za avtorja članka. Obrati in tehnologija za reciklažo že obstajajo in se bodo še gradili. Povrnejo 95% surovin. Zadetki s prve strani:
    https://spectrum.ieee.org/lithiumion-battery-recycling-finally-takes-off-in-north-america-and-europe
    https://li-cycle.com/
    https://www.fortum.com/products-and-services/fortum-battery-solutions/recycling/lithium-ion-battery-recycling-technology

  5. Res je problem, da smernice varovanja določajo politiki, ki so po svoji izobrazbi večinoma družboslovci, če imajo sploh kakšno izobrazbo in o tehniki, fiziki in kemiji nimajo pojma. O pravi ekologiji ravno tako ne.
    Ko bodo za časa naših vnukov proizvodnjo in energetiko “razogljičili” – za velike stroške seveda, bodo neprijetno presenečeni, ko bodo videli, da se okolje še vedno segreva.
    Glavni toplogredni medij namreč ni ogljikov dioksid, temveč vodna para, obstaja pa še metan in še kaj. In človek menda proizvaja le 4% vsega ogljikovega dioksida. Nihče tudi ne pomisli, da 8 milijard ljudi s svojo proizvodnjo, kmetijstvom, prometom, ogrevanjem itd. sprošča velike količine toplote, ki ostaja seveda na Zemlji.

Komentiraj