Miksi litiumparistojen kierrättäminen on tärkeää?

Sähköajoneuvojen kysynnän kasvaessa akkujen kierrätys on muuttunut entistä kriittisemmäksi, sillä niiden akut sisältävät arvokkaita materiaaleja, kuten litiumia, nikkeliä ja kobolttia, jotka on kierrätettävä asianmukaisesti.

Litiumakkujen kierrättäminen edellyttää ensin niiden purkamista. Seuraavaksi kappaleet puretaan ja murskataan ennen sulattamista; lopuksi niiden mustaa massaa voidaan käyttää raaka-aineena uusien akkujen valmistuksessa.

Ympäristöhyödyt

Monet litiumparistot päätyvät kaatopaikoille, joilla ne voivat aiheuttaa merkittäviä ympäristöhaittoja, koska niiden suotovesi on täynnä raskasmetalleja ja kemikaaleja, jotka saastuttavat pohjavesilähteitä sekä myrkyttävät kasveja ja eläimiä. Litiumparistojen kierrätys auttaa lieventämään tätä uhkaa, sillä se siirtää jätteet pois kaatopaikoilta ja samalla kierrättää niiden materiaalit uusiksi paristoiksi.

Käytöstä poistetut litiumparistot sisältävät arvokkaita mineraaleja, kuten kobolttia, nikkeliä ja litiumia, joita käytetään uusiutuvan energian teknologioissa. Kierrätys voi auttaa pienentämään kaivostoiminnan ympäristöjalanjälkeä ja varmistaa, että näitä harvinaisia metalleja on edelleen saatavilla.

Sulattamalla kierrätettävät litiumparistot käyvät yleensä läpi kalliin ja työvoimavaltaisen prosessin, joka tunnetaan nimellä sulatus, jossa paristo murskataan, jotta siitä saadaan talteen metalleja, jotka voidaan käyttää uudelleen uusissa paristoissa. Vaikka sulattaminen voi olla kallista ja hankalaa, se auttaa vähentämään raaka-aineiden louhintakustannuksia ja voi auttaa säästämään ympäristöä, kun jätettä ei sijoiteta kaatopaikoille. Kyburz Switzerland on kehittänyt toisen kierrätysmenetelmän, joka tunnetaan nimellä suora kierrätys. Siinä akku sahataan auki ja otetaan elektrodit ulos, jotta katodit voidaan erottaa ja käyttää uudelleen uusissa akkusovelluksissa, jotka on tehty vanhoista akuista, jotka muuten joutuisivat kaatopaikalle.

Litiumakkujen kierrätys on toinen keskeinen tapa vähentää kasvihuonekaasupäästöjä. Akkutuotanto käyttää paljon energiaa ja tuottaa haitallisia kasvihuonekaasuja, jotka edistävät ilmastonmuutosta. Kierrätys vähentää raaka-aineiden tarvetta ja energiankäyttöä, mikä johtaa lopulta kasvihuonekaasujen tuotannon vähenemiseen.

Litiumparistojen kierrättäminen hyödyttää myös ympäristöä, sillä se vähentää sähköistä jätettä. Lisäksi kiertotalouden hyödyntäminen paristojen kierrätyksen avulla hyödyttää kaikkia, myös tulevia sukupolvia.

Litiumioniakut ovat monimutkaista teknologiaa, ja ne vaativat asiantuntevaa käsittelyä, jotta vältyttäisiin komponenttien vaurioilta tai vioilta. Siksi on tärkeää, että vain kierrätyslaitokset, joilla on käytössään erikoislaitteita, käsittelevät litiumparistojen kierrätystä vastuullisesti ja turvallisesti.

Taloudelliset hyödyt

Litiumparistojen kierrätys tarjoaa useita merkittäviä ympäristöetuja. Kaivostoiminnan ja jalostustarpeen vähentäminen vähentää ympäristön pilaantumista, luo työpaikkoja kierrätysteollisuuteen ja auttaa rakentamaan kestävämpää puhtaan energian taloutta. Kierrätys auttaa lisäksi vähentämään kaatopaikkojen määrää, sillä suoraan kaatopaikoille lähetettävät akut voivat aiheuttaa tulipaloriskin. Lisäksi kaatopaikoilla on vain vähän tilaa.

Akkujen kierrätys voi säästää rahaa litiumioniakkuja valmistavilta yrityksiltä vähentämällä niiden tarvetta tuoda raaka-aineita tuotantoon, mikä auttaa niitä kilpailemaan ulkomaisten kilpailijoiden kanssa ja edistää samalla ympäristön kannalta kestävää maailmantaloutta.

Hydrometallurgia ja pyrometallurgia ovat kaksi litiumparistojen kierrätysmenetelmää. Hydrometallurgiassa akku murskataan ennen kuin se altistetaan kuumuudelle tai hapolle, jotta siitä saadaan erotettua materiaalit - joko käsin tai käyttämällä erityisesti tähän tehtävään suunniteltuja suuria koneita. Pyrometallurgiassa katodi ja anodi sulatetaan yhdessä, jotta ne voidaan kierrättää toisistaan riippumatta; sen jälkeen molemmat osat voidaan kierrättää erikseen jommallakummalla edellä mainituista menetelmistä.

Princeton NuEnergy, uusi yritys, käyttää matalan lämpötilan plasmatekniikkaa katodimateriaalien puhdistamiseen ja niiden erottamiseen anodeista - tämä menetelmä voi osoittautua kustannustehokkaammaksi kuin muut, jotka saattavat vaatia kalliita laitteita tai monimutkaisia kemiallisia prosesseja.

Kyburz on kehittänyt kierrätysprosessin, joka kierrättää kaikki litiumioniakkujen komponentit, mikä voisi mahdollisesti alentaa kustannuksia ja tehdä akuista kestävämpiä, mutta se on tällä hetkellä vielä kehityksen alkuvaiheessa. Valitettavasti sen rajoitusten vuoksi se ei sovellu kaikkien markkinoilla olevien akkutyyppien käsittelyyn.

Litiumparistojen kierrätyksen taloudellisuutta on vaikea arvioida, koska litiumparistojen hinta vaihtelee ja teknologia on kehittymätöntä. On luotu uusi malli, jossa arvioidaan käytettyjen akkujen kustannus-tuottosuhde sen jälkeen, kun on otettu huomioon alkuinvestointikustannukset, käyttö- ja ylläpitomaksut sekä jalometallien louhintamaksut. Kun mallia testattiin käyttäen esimerkkeinä oikeita akkuja, sen ennusteet vastasivat hyvin todellisia arvoja.

Sosiaalietuudet

Litiumparistot sisältävät myrkyllisiä, biologisesti hajoamattomia materiaaleja, kuten kobolttia, nikkeliä ja litiumia, jotka voivat vuotaa maaperään tai veteen, jos ne hävitetään väärin. Litiumparistojen kierrättäminen on yksi keino ehkäistä ympäristön saastumista, sillä ne voidaan siirtää pois kaatopaikoilta ja polttolaitoksista, ja samalla niistä on taloudellista hyötyä, sillä ne vähentävät paristojätteen käsittelykustannuksia.

Useimmat kierrätettävät litiumparistot käyvät läpi sulattamisena tunnetun korkean lämpötilan sulatus- ja uuttoprosessin, joka vaatii energiaa ja voi tuottaa epäpuhtauksia, kuten rikkidioksidia. Uuden teknologian ansiosta tästä prosessista on kuitenkin tullut energiatehokkaampi; esimerkiksi Kyburzin akkukierrätyskoneella voidaan ottaa talteen 90% koko materiaalia huomattavasti pienemmällä energiankulutuksella kuin perinteisillä sulatusprosesseilla; lisäksi niiden menetelmä on vähemmän altis epäpuhtauksia aiheuttavien välivaiheiden aiheuttamalle saastumiselle.

Akkujen kierrätys voi myös edistää ympäristönsuojelua, sillä se säästää niiden valmistukseen käytettyjä arvokkaita raaka-aineita ja vähentää siten resursseja kuluttavia kaivostoimintoja ja ekologisesti tuhoisia louhintakäytäntöjä. Lisäksi kierrätys voi auttaa alentamaan hintoja rajoittamalla kysyntää.

Paristojen kierrättäminen on myös taloudellinen valinta sekä kuluttajille että yrityksille, jotka ovat riippuvaisia paristoista, sillä niiden valmistaminen raaka-aineista on kalliimpaa kuin komponenttien kierrättäminen uusiksi paristoiksi. Yritykset voivat säästää rahaa lisäämällä kierrätystoimia, jolloin tuotantokustannukset pienenevät ja säästöt siirtyvät kuluttajille.

Akkujen kierrätyslaitokset luovat työpaikkoja ja edistävät talouskehitystä isäntäyhteisöissään tarjoamalla ammattitaitoisia työntekijöitä, jotka purkavat akkuja kierrätystä varten ja keräävät materiaaleja louhintaa varten, mikä luo tuloja paikallisille kotitalouksille ja edistää samalla vakiintunutta paikallistaloutta.

Vaikka akkujen kierrätyksen ensisijainen tavoite on ympäristön pilaantumisen estäminen, sillä on myös sosiaalisia ja taloudellisia hyötyjä, jotka ylittävät sen huomattavasti. Tavoitteena on viime kädessä siirtyä fossiilisista polttoaineista puhtaaseen energiaan, jolla on myönteinen vaikutus ilmastonmuutokseen ja joka samalla parantaa elämää kehitysmaissa - tämä tavoite voidaan saavuttaa vain edistämällä kierrätystä kaikissa mahdollisissa tilanteissa maailmanlaajuisesti. Paristojen ja akkujen kierrätyksen edistäminen ja kannustaminen auttaa maailmanlaajuista yhteisöä saavuttamaan tämän tavoitteen.

Turvallisuusnäkökohdat

Kun pitkäikäisten litiumakkujen kysyntä sähköautojen ja muiden laitteiden käyttövoimana kasvaa, kierrätyksestä tulee yhä tärkeämpää. Näiden akkujen uudelleenkäyttö auttaa säästämään jalometalleja, kuten nikkeliä, kobolttia ja litiumia, ja vähentää samalla kaivoskustannuksia ja hiilijalanjälkeä noin 25% McKinseyn analyysin mukaan.

Environmental Services Associationin mukaan yksi näiden vaarallisten aineiden käsittelyyn ja kuljetukseen liittyvistä suurimmista haasteista on se, ettei vaarallisten aineiden käsittelyn ja kuljetuksen aikana vaaranneta työntekijöitä tai sytytetä tulipaloja. Yksi vaaranlähde ovat vahingoittuneet paristot, jotka voivat syttyä tai räjähtää, kun ne altistuvat tietyille olosuhteille - esimerkiksi murskataan, puhkaistaan tai laitetaan vahingossa veteen - mikä johti yli 250 tulipaloon jätelaitoksissa pelkästään viime vuonna!

Akkujen tulipalot voivat syntyä, kun katodin ja anodin välinen este rikkoutuu, jolloin litiummolekyylit pääsevät nopeasti erittäin korkeisiin lämpötiloihin, mikä aiheuttaa lämpökatkoksen. Jos lataus tai jäähdytys tapahtuu liian nopeasti, prosessi voi kiihtyä entisestään.

Litiumparistot aiheuttavat työpaikalla vakavan tulipalovaaran, jos niitä käsitellään väärin, ja ne voivat levitä läheisiin rakenteisiin ja johtaa onnettomuudessa vakaviin vammoihin tai kuolemaan.

Työskentely sertifioidun kierrättäjän kanssa antaa mielenrauhan siitä, että litiumparistot kierrätetään asianmukaisesti. Ne eivät päädy yleisiin jäteastioihin tai -pusseihin eivätkä metallien ja elektroniikan kanssa oleviin jäteastioihin, jolloin ne eivät päädy veteen tai muihin lähteisiin, jotka voisivat vahingossa joutua kosketuksiin niiden kanssa.

Sertifioidut kierrättäjät noudattavat tiukkoja turvallisuusprotokollia, ja niillä on myös näiden materiaalien käsittelyyn tarvittava infrastruktuuri, kuten erikoiskontit, laitteet ja varastotilat. Lisäksi RCRA-luvat ovat välttämättömiä, ja niiden on täytettävä kaikki muut kiinteän jätteen käsittelylaitoksen standardit; lisäksi niillä on käytössä järjestelmä, joka valvoo akkujen sijaintipaikkoja niiden kierrätyksen edetessä.