Le auto elettriche sembrano destinate a diventare una delle rivoluzioni tecnologiche più influenti del 21 ° secolo. Milioni di loro sono guidati in tutto il mondo e quei numeri sembrano destinati ad aumentare in modo quasi esponenziale. Alla luce di questa crescita, le persone sono sempre più preoccupate per la rottamazione di questi veicoli.
È possibile riciclare le auto elettriche e le loro batterie. Tuttavia, il riciclaggio di queste batterie è un processo impegnativo, quindi il numero di batterie elettriche riciclate è quasi minimo. Sono in fase di sviluppo nuovi approcci per migliorare la redditività del riciclaggio delle batterie agli ioni di litio.
Il resto di questo articolo esplorerà in dettaglio il tema del riciclaggio delle auto elettriche. In primo luogo, discuterò il processo di riciclaggio di un’auto elettrica, perché non è facile e quali ricerche sono attualmente condotte per rendere il riciclaggio dei veicoli elettrici su larga scala una strategia praticabile.
Riciclaggio di veicoli elettrici: una tabella riassuntiva
Per fornire un assaggio di ciò che verrà nel resto dell’articolo, ho preparato una tabella “a colpo d’occhio”.
Quale percentuale di batterie EV viene attualmente riciclata? | 5% |
Quanto costa riciclare una batteria EV? | Tesla stima che costa $ 4,50 per libbra di peso della batteria |
Quanto dura una batteria EV? | La ricerca suggerisce che dureranno per circa 200.000 miglia |
Quante persone attualmente guidano auto elettriche negli Stati Uniti? | Nel 2021, meno del 2% dei veicoli sono auto elettriche |
Le auto elettriche sono un fastidio quando sono finite
Sempre più persone scelgono di guidare veicoli elettrici. Come tale, le persone stanno iniziando a capire le differenze critiche tra le auto con batterie e i veicoli con motori a combustione.
Una delle differenze chiave tra questi tipi di auto può essere vista quando hanno guidato il loro ultimo miglio. Per i veicoli con motori a combustione, il processo di riciclaggio è relativamente semplice.
Queste auto vengono inviate a un deposito di rottami e smontate, con componenti recuperabili rivenduti e le altre parti riciclate.
Per i veicoli elettrici, questo processo è molto più complicato. I veicoli elettrici sono alimentati da batterie agli ioni di litio, una varietà di batterie notoriamente difficili da smontare e riciclare in modo sicuro.
Perché le batterie agli ioni di litio sono così difficili da riciclare?
Al momento della scrittura, gli esperti stimano che l’attuale tasso di riciclaggio delle batterie agli ioni di litio sia di circa il 5%. In altre parole, 19 batterie agli ioni di litio su 20 non vengono riciclate. Questo è un numero molto basso, ma una varietà di fattori rende difficile il processo di riciclaggio.
La composizione chimica delle batterie agli ioni di litio può essere incredibilmente complessa. Come suggerisce il nome, queste batterie contengono tutte litio. Tuttavia, queste batterie hanno anche una varietà di altri metalli preziosi diversi. Alcuni di questi metalli includono nichel, cobalto e alluminio.
Diverse marche di batterie agli ioni di litio conterranno quantità variabili di questi metalli. Mentre è una semplificazione eccessiva, le batterie agli ioni di litio vengono riciclate fondendole.
Questo processo di fusione deve essere progettato in base alle proporzioni relative di ciascun metallo in una batteria. Esistono così tanti tipi diversi di batterie, quindi l’industria non può creare un metodo di riciclaggio standardizzato per le batterie.
L’acquisto di nuove materie prime può essere più economico
Questo fatto è un altro problema significativo per l’industria del riciclaggio degli ioni di litio. Le decisioni negli affari e nella vita sono fortemente influenzate dagli incentivi finanziari. Sarebbe illogico per un’azienda finanziare il riciclaggio degli ioni di litio se l’estrazione di nuovi materiali è più economica.
Non c’è differenza pratica tra metalli riciclati e metalli appena estratti. Entrambi funzionano allo stesso modo in una batteria agli ioni di litio. I metalli riciclati non sono in alcun modo al di sotto degli standard. Tuttavia, i produttori di batterie su larga scala non hanno intenzione di buttare via milioni di entrate per accumulare punti brownie ambientali.
Per rendere più comune il riciclaggio delle batterie agli ioni di litio, l’intera industria automobilistica deve collaborare e discutere su come affrontare questo fenomeno.
Le batterie agli ioni di litio sono difficili da smontare
Per quelli di noi che amano i compiti fai-da-te, questo potrebbe essere un po ‘difficile da avvolgere la testa. Il più delle volte, smontare qualcosa è significativamente più facile che rimetterlo insieme di nuovo. Chiunque abbia mai avuto il piacere di assemblare mobili piatti lo testimonierà.
Si scopre che è vero il contrario per le batterie agli ioni di litio. Sono incredibilmente difficili da smontare sistematicamente, con il processo che richiede molto lavoro e denaro.
Il modo più semplice per capire il design di una batteria agli ioni di litio è pensare a una bambola russa. Mentre continui a smontarlo, troverai una struttura nidificata all’interno di una struttura. Sfortunatamente, questo rende molto difficile il processo di smontaggio accurato di una batteria agli ioni di litio.
Se consideri che esiste una vasta gamma di diversi design di batterie, capirai perché riciclare le batterie dei veicoli elettrici è così complicato.
Gli obiettivi del design della batteria continuano a muoversi
Per giustificare il costoso e difficile processo di riciclaggio delle batterie agli ioni di litio, i materiali riciclati e i metalli preziosi devono essere un bene utile. Questa sembra una strana affermazione perché sicuramente se i metalli preziosi in una batteria agli ioni di litio fossero utili prima, allora sarebbero di nuovo utili. Come avrai intuito, non è così semplice.
Sia come industria che come tecnologia, i veicoli elettrici e le batterie sono nella loro infanzia. Man mano che le conoscenze crescono e gli ingegneri perfezionano i loro processi, la progettazione delle batterie può cambiare. In altre parole, nuovi metalli preziosi possono essere incorporati e altri possono essere scartati.
Ciò che potrebbe essere stato un componente integrante di una batteria precedente potrebbe non essere necessario in un progetto futuro. Il tasso di sviluppo tecnologico in questo settore significa che nessuno può essere sicuro di come sarà il futuro della tecnologia delle batterie.
Di fronte a tale incertezza, è difficile ottenere il sostegno e il sostegno finanziario necessari per creare protocolli e infrastrutture di riciclaggio.
Ci sono vantaggi nel riciclare le batterie agli ioni di litio?
Ho stabilito che il processo di riciclaggio delle batterie agli ioni di litio richiede molto tempo, denaro, pazienza e competenza. Ci sono alcuni scettici là fuori che potrebbero credere che il riciclaggio di queste batterie non abbia alcun beneficio tangibile.
Una serie di vantaggi diversi giustifica il riciclaggio delle batterie agli ioni di litio. Le pratiche di riciclaggio regolamentate garantiranno che lo smaltimento delle batterie non danneggi l’ambiente e il pubblico in generale, riducendo al contempo la nostra dipendenza mineraria.
Ora esplorerò gli aspetti positivi del riciclaggio dei veicoli elettrici in modo più dettagliato.
Il riciclaggio delle batterie garantirà che le batterie vengano smaltite correttamente
Le batterie iniziano a diventare un vero problema solo quando il veicolo elettrico ha raggiunto la fine del suo ciclo di vita. Quando ciò si verifica, la batteria dovrà essere smaltita se non viene riciclata. A questo punto, la miscela di sostanze chimiche complesse che inizialmente era amica dell’ambiente può diventare un nemico.
La manipolazione e lo smaltimento delle batterie agli ioni di litio è un compito altamente specializzato. Se non si presta la dovuta attenzione, alcune delle batterie potrebbero essere forate e il contenuto potrebbe fuoriuscire. Ha conseguenze ambientali drastiche.
Il contenuto di una batteria agli ioni di litio è altamente tossico. Se una vecchia batteria si rompe in una discarica, il contenuto può penetrare nell’ambiente circostante e contaminare il suolo e l’approvvigionamento idrico. Tali perdite sono tutt’altro che banali, in quanto possono distruggere gli ecosistemi locali e provocare un caos diffuso.
Una procedura formalizzata di riciclaggio delle batterie aiuterebbe a evitare incidenti. C’è stata un’ondata di incidenti segnalati in cui lo smaltimento improprio delle batterie agli ioni di litio ha portato a esplosioni o fiamme nella zona.
Il riciclaggio ridurrà la dipendenza dal settore minerario
Alcune persone credono che i veicoli elettrici non siano così benefici per l’ambiente come si potrebbe pensare. Un argomento che tali individui faranno è che il processo di estrazione di metalli preziosi dalla terra è altamente distruttivo.
Questa preoccupazione è certamente legittima. Ricercatori e giornalisti investigativi stanno ancora imparando a conoscere il danno che l’estrazione mineraria può fare alla terra. Oltre ad essere sgradevole, ci sono stati casi in cui l’estrazione mineraria ha portato a emissioni di radioattività.
L’estrazione di questi metalli preziosi comporta anche un alto costo umano. Una scomoda verità sull’estrazione di metalli preziosi è che sfrutta le persone che vivono in estrema povertà. I lavoratori in genere sopportano cattive condizioni di lavoro e ci sono state segnalazioni di bambini di 7 anni mandati a lavorare nelle miniere.
Dovremmo incoraggiare qualsiasi cosa per ridurre la nostra dipendenza da queste pratiche minerarie. Se il riciclaggio delle batterie diventasse lo standard del settore, ci sarebbero abbastanza metalli preziosi in circolazione per ridurre drasticamente la necessità di estrarre nuovi metalli.
Cosa si sta facendo per aiutare questo settore?
Sembra che i veicoli elettrici e le tecnologie delle batterie siano qui per rimanere negli anni a venire. Le aziende private hanno preso l’iniziativa nella creazione e nello sviluppo di questi prodotti rivoluzionari, ma non possono risolvere da sole tutti i problemi del mondo.
Le autorità ambientali globali, insieme ai governi locali, stanno lavorando instancabilmente per aiutare l’industria del riciclaggio delle batterie a costruire un certo slancio. La creazione di una catena di approvvigionamento sostenibile e lo sviluppo dell’economia circolare andranno a beneficio di tutti.
Per mostrare parte del lavoro svolto, ora esplorerò due sviluppi di ricerca di alto profilo.
Il ReCell Center è il nuovo istituto americano di ricerca e sviluppo per il riciclaggio delle batterie
L’istituzione del ReCell Center è la prima struttura di ricerca e sviluppo su misura degli Stati Uniti per il riciclaggio delle batterie agli ioni di litio. Implica la collaborazione tra ricercatori governativi, istituti accademici e aziende leader del settore privato.
Il Dipartimento dell’Energia ha citato diverse motivazioni per la creazione di questa struttura. In primo luogo, volevano ridurre la loro dipendenza da competenze straniere. In secondo luogo, vogliono sviluppare nuove tecnologie per aiutare a risolvere il problema del riciclaggio delle batterie agli ioni di litio. Infine, vogliono esplorare come il processo può essere redditizio, incoraggiando le aziende private a partecipare.
L’Istituto ha esplicitamente delineato quattro percorsi di ricerca specifici che mirano a perseguire nei prossimi anni. Se avranno successo, offriranno una spinta importante per l’industria.
Il progetto ReLib rappresenta il contributo del Regno Unito alla ricerca sul riciclaggio delle batterie
Secondo l’accordo di Parigi, il Regno Unito è legalmente obbligato a raggiungere un’economia a emissioni zero entro il 2050. Si tratta di un compito colossale e il governo britannico ha riconosciuto la necessità di sviluppare regolamenti e infrastrutture che garantiscano che i componenti di una batteria agli ioni di litio rimangano in circolazione il più a lungo possibile.
Se vuoi scoprire come mettere Tesla in neutrale, l’ho spiegato in questo articolo correlato. Dai un’occhiata!
Uno degli obiettivi principali del progetto Relib è quello di sviluppare e implementare strategie alternative di riciclaggio per le batterie agli ioni di litio. È un lavoro interdisciplinare, con scienziati di Chimica, Fisica e Biologia che si uniscono per fare brainstorming. Preservare e riutilizzare i componenti della batteria già in uso aiuterà nella battaglia contro la distruzione ambientale.
Il progetto ha anche delineato un elenco di criteri che devono essere soddisfatti se il progetto ha successo. Questi includono:
- Lo sviluppo di nuove tecnologie per rimuovere le batterie in modo più rapido e sicuro
- Eliminare l’uso di sostanze chimiche nelle batterie, ove possibile
- Creare robot che riducano la necessità di coinvolgimento umano
- Preservare materiali di alto valore per contribuire a creare un’economia circolare
La società nucleare francese Orano lancia il progetto di riciclaggio
Orano, insieme a un consorzio di partner, ha lanciato un’iniziativa con sede in Francia per sviluppare un processo completamente nuovo per l’estrazione e la purificazione dei metalli preziosi delle batterie.
Combinando le loro competenze, stanno cercando di coprire tutte le parti della catena di approvvigionamento, dal momento in cui la batteria arriva fino al momento in cui se ne va.
EV Speedy’s Take
Riciclare le batterie significa preservare i metalli preziosi contenuti nella batteria. Diverse marche di batterie contengono diversi prodotti chimici e metalli. Pertanto, creare un unico processo di riciclaggio per tutte le batterie è una sfida.
Poiché il riciclaggio delle batterie è estremamente vantaggioso per l’ambiente e il pianeta, le aziende stanno sviluppando nuovi metodi di riciclaggio.
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