7 Vplyvy lítium-iónových batérií v elektrických vozidlách na životné prostredie

Pretože sa predpokladá, že elektrické vozidlá produkujú menej skleníkové plyny ako autá poháňané benzínom presadzuje zelené hnutie elektromobily na svete.

Lítium-iónové batérie, ktoré sú nevyhnutné pre elektrické vozidlá, však majú problémy s emisiami skleníkových plynov počas ťažby a spracovania surovín a prípadnej likvidácie batérií.

Má lítium-iónové batérie v elektrických vozidlách vplyv na životné prostredie? S rastúcim predajom elektrických vozidiel rastie aj predaj problémy spojené s ťažbou a zneškodňovaním.

Lítium-iónové batérie sú veľmi prospešné, a preto sú také obľúbené. Keďže vydržia dlhšie ako bežné batérie, je potrebné ich vymieňať menej často, čo nepriamo pomáha minimalizovať odpad.

Tiež zohrávajú kľúčovú úlohu v našom posune k obnoviteľné zdroje energie keďže ukladajú prebytočnú energiu z slnečné a veterná energia, čo zaručuje konzistentnú dodávku aj v časoch, keď je výstup energie nízky.

Medzi výhody patrí:

Vysoká hustota energie: V porovnaní s inými technológiami nabíjateľných batérií ponúkajú lítium-iónové batérie vyššiu hustotu energie. To je užitočné najmä pre menšie zariadenia, kde sú obmedzeniami hmotnosť a veľkosť. Charakteristickým znakom lítium-iónových batérií je ich nízka hmotnosť.

Predĺžená životnosť cyklu: V porovnaní s ich rivalmi majú lítium-iónové batérie zvyčajne dlhšiu životnosť. V súčasnosti niekoľko počítačov propaguje 24-hodinovú výdrž batérie.

Nízka rýchlosť samovybíjania a rýchlejšie nabíjanie: V porovnaní s inými typmi nabíjateľných batérií majú lítium-iónové batérie nižšiu rýchlosť samovybíjania, čo znamená, že ich výkon sa stráca postupne. aby nabíjanie trvalo dlhšie. V porovnaní s inými technológiami batérií sa tiež rýchlejšie nabíjajú.

Žiadny pamäťový efekt: Niektoré batérie majú stav známy ako pamäťový efekt, ktorý skracuje ich životnosť, keď sa často nabíjajú, kým sa vybijú. Tento jav neovplyvňuje lítium-iónové batérie.

Tvarová všestrannosť: Na rozdiel od tradičných batérií, ktoré sú primárne štvorcové alebo obdĺžnikové, lítium-iónové batérie môžu byť vyrobené v širokej škále veľkostí a tvarov. Vďaka tomu sú kompatibilné s rôznymi prístrojmi.

Znížený vplyv na životné prostredie: Lítium-iónové batérie majú menší dopad na životné prostredie v porovnaní s niektorými inými technológiami nabíjateľných batérií. Napriek tomu, že obsahujú určité nebezpečné zlúčeniny, neobsahujú žiadne škodlivé ťažké kovy ako olovo alebo kadmium a dajú sa ľahšie recyklovať ako ich náprotivky.

Vplyvy lítium-iónových batérií v elektrických vozidlách na životné prostredie

Keď sú lítiové batérie bez chýb a nie sú fyzicky poškodené žiadnym spôsobom, tvarom alebo formou, považujú sa za bezpečné pre životné prostredie. Sú považované za nebezpečné, keď sú rozbité alebo chybné.

Chybné lítiové batérie sú výsledkom nesprávnej aplikácie alebo používania. Napríklad lítiové batérie sa môžu poškodiť alebo prestať fungovať, ak sa s nimi nesprávne zaobchádza alebo sa s nimi nepracuje správne. Môžu byť tiež nesprávne účtované.

• Strata prirodzených biotopov
• Vyčerpanie vody
• Ohrozenie pôvodného obyvateľstva
• Toxické chemikálie
• Znečistenie ako výsledok likvidácie
• Znečistenie v dôsledku recyklácie lítium-iónových batérií
• Znečistenie spôsobené únikom batérie

1. Strata prirodzených biotopov

Na uľahčenie ťažba rudných jám alebo soľných nálevov používa sa pri ťažbe lítia, pôda sa musí vyčistiť. Je potrebné odstrániť nečistoty a zeminu, poškodiť vegetáciu a stromya ničiť prirodzené biotopy, čo nevyhnutne povedie k straty ekosystémov a biodiverzity.

2. Vyčerpanie vody

Environmentálne účinky ťažby lítia presahujú jednoduchý akt čistenia pôdy pre infraštruktúru. Samotný proces extrakcie poškodzuje životné prostredie. najmä ak ide o soľanky zo soľných plôch.

Veľké množstvo vody používanej pri metóde extrakcie lítia so soľným roztokom je jedným z hlavných environmentálnych problémov. Na oddelenie lítia pomocou odparovacích nádrží sú potrebné obrovské objemy vody. V skutočnosti je na výrobu jednej tony lítia potrebných približne 2.2 milióna litrov vody.

Voda pochádza z podzemných zdrojov, čo súvisí so šírením nepriateľskej a neobrábateľnej púštnej pôdy a klesajúcimi hladinami podzemných vôd v susedných oblastiach.

Nadmerné využívanie obmedzených vodných zdrojov a problémy vyplývajúce z kontaminácie počas procesu ťažby lítia ohrozujú prístup miestneho obyvateľstva k čistej a bezpečnej pitnej vode.

Ohromujúcich 65 % zásob vody v regióne Salar de Atacama na severe Čile bolo vyčerpaných ťažobnými operáciami, čo spôsobilo ďalší tlak na farmárov v regióne a prinútilo okolité obyvateľstvo, aby hľadalo alternatívne zdroje vody.

3. Ohrozenie pôvodného obyvateľstva

Takzvaný „lítiový trojuholník“ v Južnej Amerike, ktorý je domovom niekoľkých domorodých kmeňov, je miestom, kde sa nachádza väčšina zariadení na slanú soľ. Výsledkom je, že obyvatelia sú čoraz viac nespokojní s týmito zariadeniami a prevádzkami na ťažbu lítia.

Ako sme už spomenuli, konflikty medzi domorodými obyvateľmi a firmami na ťažbu lítia sa zhoršili ťažbou lítia v čilskom regióne Salar de Atacama.

Približne štyridsať percent celosvetovo vyprodukovaného lítia sa nachádza v regióne Atacama na severe Čile. Vedci a domorodé komunity však varujú, že ťažba lítia v regióne zdevastuje ekosystém a poškodí spôsob života týchto komunít.

Okrem toho, že voda pod soľnými pláňami je užitočná, má pre tieto populácie kultúrny a duchovný význam. Napríklad voda je zdrojom života a príslušníci ich zbožnosti si ju vážia rovnako ako ľudia Likan-Antai, ktorí žijú v severnej čílskej púšti Atacama.

4. Toxické chemikálie

Ďalšou možnosťou je možnosť úniku nebezpečných chemikálií počas extrakcie lítia príčinou poškodenia životného prostredia. Nebezpečné chemikálie uchovávané v odparovacích bazénoch v závodoch na extrakciu soľnej soli majú potenciál preniknúť do blízkych vodných zdrojov.

Kyselina chlorovodíková, ktorá sa zámerne pridáva počas procesu extrakcie, a iné odpadové materiály, ktoré sa odfiltrujú, sú príkladmi škodlivých zlúčenín.

Okrem toho existuje možnosť chemickej kontaminácie aj inde okrem soľných nádrží. Chemikálie sú potrebné aj pri ťažbe lítia.

Lítiová baňa Ganzizhou Rongda v Číne bola braná na zodpovednosť v r 2009 za vypustenie nebezpečného materiálu do rieky Liqi, ktorá preteká Tibetom.

Miestni dedinčania toto zariadenie obvinili z kontaminácie vodných tokov, čo zabilo stovky jakov, ktorí sa náhodou napili z rieky, zničili vzácne trávne porasty a zabil nespočetné množstvo rýb.

Miestne komunity v Tibete, najmä domorodé kmene žijúce v „lítiovom trojuholníku“, tiež cítia, že tieto prirodzene krásne miesta majú duchovný význam. Z tohto dôvodu spôsobené škody presahujú environmentálne obavy.

Nebezpečenstvo ďalších dôležitých komponentov v lítiových batériách

Ťažba lítia neznamená koniec poškodzovania životného prostredia. Je smutné, že v lítiových a lítium-iónových batériách sú ďalšie komponenty, ktoré by tiež mali zvýšiť varovanie.

Napríklad s kobaltovými a niklovými zložkami sú spojené značné environmentálne náklady.

1. Problematika ťažby kobaltu

Niektoré regióny Afriky – väčšinou Konžská demokratická republika a stredná Afrika – sú bane na kobalt. Pretože kobalt je extrémne jedovatý, a to aj v mieste ťažby, predstavuje významné environmentálne riziko.

V súčasnosti sa v KDR vyrába 70 % svetového kobaltu a predpokladá sa, že má polovicu svetových ložísk.

Problém je o to horší, že v dôsledku prudkého nárastu ceny kovu vzrástol počet remeselných baní alebo improvizovaných zariadení, ktoré často využívajú detskú prácu na ťažbu materiálu. Pracovníkom sú často odopierané ochranné pomôcky a postupy extrakcie sú mimoriadne nebezpečné.

Okrem ľudských nákladov sú s týmito ad hoc ťažobnými operáciami spojené aj environmentálne náklady. Nekontrolovaný toxický odpad likvidácia ničí poľnohospodárstvo, poškodzuje vodné zdroje a degraduje krajinu.

Ryby s významnými koncentráciami kobaltu boli pozorované v štúdiách uskutočnených vo vodných útvaroch v okolí kobaltových baní. Toto znečistenie ničí ekosystémy a ľudia sa môžu ľahko nakaziť toxickými minerálmi jedením rýb alebo pitím vody z rovnakého zdroja. Kobalt tiež predstavuje vážne riziko pre ľudské zdravie z dôvodu jeho možnej karcinogenity.

2. Problematika ťažby niklu

Podobne ako v prípade kobaltu, aj s ťažbou niklu sú spojené environmentálne problémy.

Okrem toho, že je nikel dôležitou súčasťou lítiových batérií, je kov, ktorý je široko používaný v mnohých iných komerčných a priemyselných produktoch. Napriek tomu je ťažba tohto kovu spojená s environmentálnymi problémami, ako napr erózia pôdy, voda a znečistenia ovzdušiaa devastáciu prírodných ekosystémov.

Väčšina niklových baní sa nachádza v Austrálii, Kanade, Indonézii, Rusku a na Filipínach. Pravidlá a politiky, ktorými sa riadi proces ťažby, sa medzi týmito krajinami líšia.

Ťažba niklu nesie so sebou značné riziko, pretože uvoľňuje oblaky oxidu siričitého a prach, ktorý obsahuje meď, kobalt, chróm a nikel, ktoré môžu spôsobiť rakovinu. Nebezpečná ťažba niklu preto môže ohroziť zamestnancov, blízke komunity a životné prostredie, v závislosti od národnej legislatívy.

5. Znečistenie ako výsledok likvidácie

Chemikálie ako mangán, kobalt a nikel obsiahnuté v lítiových batériách môžu byť nebezpečné pre životné prostredie, ak sa s nimi nesprávne zaobchádza. Nakoniec kontaminujú vodu a vyhladia vodný život, keď prídu do kontaktu s ekosystémami a systémami zásobovania vodou.

Jedným zo spôsobov likvidácie odpadu z batérií je zakladanie požiarov na skládkach a v batériách recyklačné závody, o ktorých sa tiež predpokladá, že poškodzujú vzduch. Okrem toho recyklácia lítiových batérií zahŕňa nákladné postupy.

6. Znečistenie v dôsledku recyklácie lítium-iónových batérií

Zhodnocovanie materiálu má zvyčajne škodlivý vplyv na životné prostredie. Napríklad pyrometalurgia je jedným z energeticky náročných procesov, pri ktorých sa uvoľňujú skleníkové plyny a iné látky znečisťujúce ovzdušie. Okrem toho existuje typická nebezpečná látka známa ako „čierna hmota“, ktorá môže spôsobiť vážne zdravotné problémy.

Ďalšou škodlivou banskou praxou, ktorá znečisťuje životné prostredie, je pyrometalurgická recyklácia. Jeho dopady spôsobujú fotochemické reakcie a deštrukciu ozónovej vrstvy, ktoré k tomu prispievajú Globálne otepľovanie.

Použitím ekologicky zodpovedných metód likvidácie odpadu možno tieto vplyvy zmierniť alebo dokonca zvrátiť.

Aj keď hydrometalurgia uvoľňuje podstatne menej skleníkových plynov, stále treba dbať na to, aby sa zaručilo, že akýkoľvek odpad, ktorý sa vysype do vodnej plochy, nebude obsahovať kyseliny. Zistilo sa, že procesy hydrometalurgickej recyklácie predstavujú riziko pre životné prostredie, najmä pre sladkovodné ekosystémy, a spôsobujú acidifikáciu pôdy.

7. Znečistenie spôsobené únikom batérie

V lítiových batériách únik elektrolytu zvyčajne naznačuje poruchu alebo poruchu batérie. Výbuch batérie je jedným z hlavných bezpečnostných problémov spojených s týmto únikom. Aby batérie nevybuchli, je dôležité neustále a rutinne kontrolovať, či nedochádza k malým únikom alebo poškodeniu.

záver

Tento výraz „Von z panvice do ohňa“ môže najlepšie zhrnúť našu rastúcu závislosť od lítiových a lítium-iónových batérií. Používanie lítiových batérií nás skutočne môže oslobodiť od našej závislosti od extrémne škodlivých fosílnych palív.

Má to však svoju cenu: ťažba surovín potrebných na výrobu týchto batérií extrémne poškodzuje životné prostredie.

Odporúčanie

• 10 Vplyvy ťažby medi na životné prostredie
  .
• 10 Vplyv uhlia, jeho ťažby a elektrárne na životné prostredie
  .
• 8 Environmentálne dopady ťažby diamantov
  .
• 11 Riešenie pre úniky ropy na zemi aj vo vode
  .
• 11 Environmentálne dopady ťažby ropy