Електрическият транспорт може да нанесе вреда на екологията в близко бъдеще

Специалисти предлагат повторно извличане и използване на материалите, вложени в акумулаторите, за да не се нанася вреда на околната среда при техния добив. Но за да е ефективен този процес, той трябва да се роботизира, което изисква въвеждането на единен дизайн за изработването на акумулаторните батерии.

Автомобилите с традиционните двигатели с вътрешно горене изхвърлят значително количество въглероден диоксид в атмосферата, което променя природния баланс и оказва влияние на климата. Много хора виждат решаването на този проблем с повсеместното въвеждане на електрическия транспорт.

Но електрическите автомобили няма са панацея за проблема с въглеродния диоксид до момента, до който електростанциите не спрат да изгарят традиционните органични горива, такива като въглища, мазут и други. Пред електротранспорта има още един сериозен проблем. Това е решаването на въпроса с утилизацията и преработването на акумулаторните батерии. Изследване на тази тема наскоро бе публикувано в списание Nature.

Само през 2017 година са продадени повече от 1 милиона електромобила по целия свят. Авторите на изследването са пресметнали, че само от тези електромобили накрая ще останат 250 хиляди тона акумулаторни батерии. Ако те отново се окажат в депата за отпадъци, има голяма вероятност за възникване на химически реакции, водещи до нагряване на акумулатора, а след това и взрив. Но това е половин беда. Известно е, че акумулаторите освен това отравят почвата, въздуха и водата със съдържащите се в тях тежки метали и основи ( и това се отнася както за акумулаторите, така и за батерийките).

Но това не са единствените проблеми. Литиевите акумулатори се изготвят на базата на кобалт, метал добиващ се основно в Демократична Република Конго. Растящото търсене на кобалт доведе и до използването на детски труд, а също така до сериозни социални и екологични последствия. В същото време в някои райони на Чили, Аржентина и Боливия, явяващи се едни от основните места за добив на литий, има опасност от недостиг на вода, тъй като голяма част от водните ресурси се използват за неговото производство. Това от своя страна оказва силно негативно влияние на местното селско стопанство. (за тези проблеми по-рано писахме в публикацията „На електромобилите са им нужни ценни метали вместо нефт. Чисти ли са „чистите” технологии ?”).

Водещият автор на новото изследване Гевин Харпър (Gavin Harper) от Бирмингамския университет вижда решението на тези проблеми даже не в утилизацията на акумулаторите, а в повторното използване на материалите от вече отработилите акумулатори. Но по негово мнение, това предизвикателство за рециклиране съвсем не е прост процес. Сред съвременните акумулатори има  огромно разнообразие в принципите, формите и дизайна на литиево-йонните батерии. Отделните клетки формират модули, които след това се сглобяват в батерии. За да се  рециклират ефективно, те трябва да бъдат разглобявани и получените отпадни потоци разделяни. Освен литий, тези батерии съдържат редица други ценни метали, като кобалт, никел и манган. Това ще съкрати необходимостта от добив на суровини, необходими за изготвянето на нови батерии.

„Искаме да извлечем материалите от акумулаторите, преди те да се смесят и разградят с останалите отпадъци. По този начин те ще се превърнат в източник за повторно използване и снабдяване на производството.“ – казва друг съавтор на изследването Линда Гейнс (Linda Geines), анализатор на транспортни системи в Аргонската национална лаборатория на САЩ.

Но пазарът на електромобили се развива толкова бързо, че преработването им не успява да се развива с тези темпове.Причината за това е, че всички акумулатори са различни по размер и конструкция, а това означава, че тяхното разглобяване трябва да става ръчно. Това е дълъг, сложен и неефективен процес. За да се ускори и опрости процеса може да помогне роботизирания демонтаж на акумулаторните батерии, но в този случай те трябва да съответстват на някакви единни стандарти, които още не се създадени.

„Идеята за единния дизайн на акумулаторите с цел тяхната преработка е нещо, което производителите трябва да имат предвид още днес” – продължава Линда Гейнс.

Авторите на изследването планират да се опитат да съдействат за решаването на проблема с разработването на единен дизайн на източниците на енергия, но засега не е известно дали, кога и как те ще успеят да осъществят тази своя идея.