Защо е важно да се рециклират литиевите батерии

С нарастването на търсенето на електрически превозни средства рециклирането на батерии става все по-важно, тъй като батериите съдържат ценни материали като литий, никел и кобалт, които трябва да бъдат рециклирани по подходящ начин.

За да рециклирате литиеви батерии, първата стъпка трябва да бъде тяхното разреждане. След това парчетата се разглобяват и раздробяват, преди да се разтопят; накрая черната им маса може да се използва като суровина за производство на нови батерии.

Ползи за околната среда

Много литиеви батерии попадат в депа за отпадъци, където могат да причинят значителни вреди на околната среда, поради начина, по който се отделят от тях - пълни с тежки метали и химикали, които замърсяват подпочвените води и отравят растенията и животните. Рециклирането на литиеви батерии спомага за намаляване на тази заплаха, като отклонява отпадъците от сметищата и същевременно рециклира материалите им в нови батерии.

Излезлите от употреба литиеви батерии съдържат ценни минерали като кобалт, никел и литий, които се използват в технологиите за възобновяема енергия. Рециклирането може да помогне за намаляване на въздействието на минните операции върху околната среда и да гарантира, че тези редки метали ще останат достъпни.

Литиевите батерии, които се рециклират чрез топене, обикновено преминават през скъп и трудоемък процес, известен като топене, при който батерията се раздробява, за да се извлекат метали за повторна употреба в нови батерии. Въпреки че претопяването може да е скъпо и неудобно, то спомага за намаляване на разходите за добив на суровини и може да помогне за опазването на околната среда, като отклонява отпадъците от сметищата. Kyburz Switzerland е разработила друг метод за рециклиране, известен като директно рециклиране, който включва разрязване на батерията и изваждане на електродите ѝ, така че катодите да могат да бъдат отделени и използвани отново в нови приложения за батерии, преработени от стари до стари батерии, които иначе биха отишли на сметищата.

Рециклирането на литиеви батерии е друг ключов начин за намаляване на емисиите на парникови газове. При производството на батерии се използва интензивно енергия и се отделят вредни парникови газове, които допринасят за изменението на климата. Рециклирането намалява нуждите от суровини и използването на енергия, което в крайна сметка води до намаляване на производството на парникови газове.

Рециклирането на литиеви батерии е полезно и за околната среда, тъй като намалява количеството на електронните отпадъци. Това помага за опазването на почвените и водните ресурси, както и за насърчаване на екологичното управление; освен това участието в кръговата икономика чрез рециклиране на батерии е от полза за всички, включително за бъдещите поколения.

Литиево-йонните батерии са сложни технологии и изискват експертна работа, за да се избегнат повреди или дефекти в компонентите. Ето защо е жизненоважно само съоръжения за рециклиране, които имат достъп до специализирано оборудване, да се справят отговорно и безопасно с рециклирането на литиеви батерии.

Икономически ползи

Рециклирането на литиеви батерии осигурява няколко ключови екологични предимства. Намаляването на нуждите от добив и преработка означава по-малко замърсяване на околната среда, като същевременно се създават работни места в рециклиращата индустрия и се подпомага изграждането на по-устойчива икономика на чистата енергия. Освен това рециклирането спомага за намаляване на обема на депата за отпадъци, тъй като батериите, изпратени директно там, могат да представляват риск от пожар; освен това има ограничено пространство за депата за отпадъци.

Рециклирането на батерии може да спести пари на компаниите, които произвеждат литиево-йонни батерии, като намали нуждата им да внасят суровини за производството, да им помогне да се конкурират с чуждестранните си конкуренти и същевременно да допринесе за екологично устойчива световна икономика.

Хидрометалургията и пирометалургията са съответно два метода за рециклиране на литиеви батерии. Хидрометалургията включва раздробяване на батерията, преди тя да бъде подложена на топлинно или киселинно въздействие, за да се отделят материалите от нея - ръчно или с помощта на големи машини, предназначени специално за тази задача. Пирометалургията включва разтопяване на катода и анода заедно, така че да могат да бъдат рециклирани независимо един от друг; след това двете части могат да бъдат рециклирани поотделно, като се използва някой от горните процеси.

Стартиращата компания Princeton NuEnergy използва нискотемпературна плазмена технология за почистване на катодните материали и отделянето им от анодите - този метод може да се окаже по-рентабилен от други, които могат да изискват скъпо оборудване или сложен химически процес.

Kyburz е разработила процес на рециклиране, при който се рециклират всички компоненти на литиево-йонните батерии, което потенциално би могло да намали разходите и да направи батериите по-устойчиви, но в момента все още е в ранен етап на развитие. За съжаление ограниченията му не го правят подходящ за обработка на всички видове батерии, предлагани на пазара.

Икономиката на рециклирането на литиеви батерии е трудно да се оцени, като се има предвид нестабилната им цена и незрялата технология. Създаден е нов модел, който оценява съотношението между разходите и приходите на отработените батерии, след като се вземат предвид първоначалните инвестиционни разходи, таксите за експлоатация и поддръжка и таксите за добив на благородни метали. След провеждане на тестове с използване на реални батерии като примери, прогнозите му съвпаднаха добре с действителните стойности.

Социални придобивки

Литиевите батерии съдържат токсични, неразградими материали като кобалт, никел и литий, които могат да попаднат в почвата или водата при неправилно изхвърляне. Рециклирането на литиеви батерии е един от начините за предотвратяване на замърсяването на околната среда чрез отклоняването им от депата и инсинераторите, като същевременно осигурява икономически предимства чрез намаляване на разходите за управление на отпадъците от батерии.

Повечето литиеви батерии, които се рециклират, преминават през високотемпературен процес на топене и извличане, известен като топене, който изисква енергия и може да доведе до образуване на замърсители като SOx. Благодарение на новите технологии обаче този процес е станал по-енергийно ефективен; например машината за рециклиране на батерии Kyburz може да възстанови 90% от целия материал със значително по-ниска консумация на енергия в сравнение с традиционните процеси на топене; освен това техният метод е по-малко податлив на замърсяване от междинни етапи на обработка, които могат да създадат примеси в него.

Рециклирането на батерии може да допринесе и за опазването на околната среда, като запази ценните суровини, използвани за производството им, и по този начин намали ресурсоемките минни операции и екологично разрушителните практики за добив. Освен това рециклирането може да допринесе за намаляване на цените чрез ограничаване на търсенето.

Рециклирането на батерии е и икономически изгоден избор както за потребителите, така и за предприятията, които разчитат на батерии, тъй като производството им от суровини е по-скъпо от рециклирането на компоненти в нови батерии. Предприятията могат да спестят пари, като увеличат усилията си за рециклиране, за да намалят производствените си разходи, като същевременно прехвърлят икономиите върху потребителите.

Съоръженията за рециклиране на батерии създават работни места и насърчават икономическото развитие в приемащите ги общности, като осигуряват квалифицирани работници за разглобяване на батерии с цел рециклиране и извличане на материали за добив, което създава доходи за местните домакинства и същевременно допринася за утвърдената местна икономика.

Въпреки че основната цел на рециклирането на батерии е да се предотврати влошаването на околната среда, то има и социални и икономически предимства, които далеч надхвърлят тази цел. Целта е в крайна сметка да се премине от изкопаеми горива към чиста енергия, което ще окаже положително въздействие върху изменението на климата и ще подобри живота в развиващите се страни - тази цел може да бъде постигната само чрез насърчаване на рециклирането при всяка възможност в световен мащаб. Популяризирането и насърчаването на рециклирането на батерии помага на световната общност да постигне тази цел.

Загриженост за безопасността

Тъй като търсенето на дълготрайни литиеви батерии за захранване на електромобили и други устройства се увеличава, рециклирането ще става все по-важно. Повторната употреба на тези батерии ще помогне за запазването на ценни метали като никел, кобалт и литий, като същевременно ще намали разходите за добив и въглеродния отпечатък с около 25% според анализ на McKinsey.

Асоциацията на службите по опазване на околната среда съобщава, че едно от основните предизвикателства, свързани с обработката и транспортирането на тези опасни материали, е това да се прави без да се застрашават работниците или да се предизвикват пожари по време на обработката и транспортирането на тези опасни вещества. Един от източниците на опасност се крие в повредените батерии, които могат да предизвикат искра или експлозия, когато са изложени на определени условия - например при смачкване, пробиване или неволно поставяне във вода - което е довело до над 250 пожара в съоръженията за отпадъци само през миналата година!

Пожарите в батериите могат да възникнат, когато бариерата между катода и анода се наруши, което позволява на литиевите молекули бързо да достигнат изключително високи температури и да предизвикат термично бягство. Ако зареждането или охлаждането се извършва твърде бързо, този процес може да се ускори още повече.

Литиевите батерии представляват сериозна опасност от пожар на работното място при неправилно боравене с тях, като могат да се разпространят в близките структури и да доведат до сериозни наранявания или смърт при инцидент.

Работата със сертифицирана фирма за рециклиране осигурява спокойствие, че вашите литиеви батерии ще бъдат рециклирани правилно. Те няма да попаднат в кофите или чувалите за общи отпадъци, нито в кофите за метали и електроника - ще ги държите далеч от вода или други източници, които могат случайно да влязат в контакт с тях.

Сертифицираните предприятия за рециклиране спазват строги протоколи за безопасност, като същевременно разполагат с необходимата инфраструктура за работа с тези материали, като например специални контейнери, оборудване и място за съхранение. Освен това разрешенията RCRA са от съществено значение и трябва да отговарят на всички други стандарти за съоръжения за твърди отпадъци; освен това те ще разполагат със система, която следи местата на батериите, докато те преминават през рециклиране.