瑞典一家回收工廠的電動汽車電池
11月8日消息，據(jù)國外媒體報道，電動汽車可以幫助拯救地球，但它們的電池對全球的回收基礎設施構成了嚴重挑戰(zhàn)?？茖W家在一篇新論文中警告稱，今天的電動汽車電池未來將會引發(fā)電子垃圾危機。
電動汽車將在人類無化石燃料的未來發(fā)揮關鍵作用，但與其它技術一樣，該項技術也會付出代價。電動汽車所使用的鋰離子電池是由金屬制成的，而這些金屬的開采對環(huán)境和人類造成了嚴重的損害，而且這些資源的供應也不會永遠持續(xù)下去。到那些電池使用壽命終止之時，它們很可能會成為世界各地堆積的數(shù)以千萬噸計的電子垃圾中的一員。
來自英國伯明翰大學的研究人員領導的一個團隊在今天發(fā)表于《自然》(Nature)雜志的一篇評論文章中指出，那就是為什么我們迫切需要開發(fā)更好的回收電動汽車電池的方法，現(xiàn)在就開始擴大回收基礎設施的規(guī)模。
該文章指出，2017年全球售出的100萬輛電動汽車最終將產(chǎn)生25萬噸電池組垃圾，當前全球的回收基礎設施將無力處理。雖然電動汽車電池可以使用長達20年，但隨著電動汽車銷量逐年增長，潛在的電池浪費是巨大的。
伯明翰大學法拉第研究所研究員、本研究的主要作者加文·哈珀(Gavin Harper)說道，“重要的是，我們要在問題發(fā)生之前就做好準備。我們在過去的汽車輪胎和冰箱上已經(jīng)看到，如果我們沒有預見到垃圾管理問題，那么就會產(chǎn)生堆積如山的垃圾。”
在論文中，哈珀和他的同事們試圖勾勒出電動汽車電池有效的廢物管理基礎設施應該是什么樣的。除了鋰，電動汽車電池還含有錳、銅和鈷等關鍵金屬。與消費電子產(chǎn)品一樣，廢物管理始于盡可能地延長電動汽車電池的壽命。當它們不再適用于駕駛時，它們可以被重新用于其他類型的能量儲存，比如家用電池——世界各地的公司已經(jīng)在就這個想法進行試驗測試。
但最終，電動汽車電池將達到其使用壽命的終點，屆時它們需要被回收利用。哈珀說，大部分的回收都是通過加熱將電池熔化成爐渣，然后通過化學分離技術回收特定的金屬，比如鈷。但這些所謂的火法和濕法冶金技術是能源密集型的，會產(chǎn)生有毒氣體，而且它們回收的材料往往質(zhì)量很差。
論文作者說，一個更好的方法是直接回收，即不將陰極材料分離回單個金屬，而將其重新用于新電池。我們也有可能利用所謂的微生物采礦技術產(chǎn)生酸，釋放巖石中的關鍵金屬——科學家們也希望將這一想法應用到小行星采礦中。
高校、初創(chuàng)公司甚至是像特斯拉這樣的知名公司，都在開發(fā)各種各樣的技術。特斯拉今年宣布，將在其超級工廠Gigafactory 1開發(fā)一個電池回收系統(tǒng)。但擴大規(guī)模也存在重大障礙，包括回收的成本和復雜性，以及處理電動汽車電池的諸多風險。電動汽車電池的電壓很高，可能會讓拆卸者觸電死亡。這些電池還會過熱和釋放有毒氣體，又或者會像智能手機的電池一樣發(fā)生爆炸。
電動汽車電池的設計也沒有行業(yè)標準。隨著電池配置和化學成分的不斷進化，目前開發(fā)的任何回收技術都需要適配——這也是法拉第研究所的研究人員致力于開發(fā)人工智能系統(tǒng)的部分原因，該類系統(tǒng)可以自動識別和分類各種形狀和大小的電池。
非營利環(huán)保組織Earthworks的采礦項目主管帕耶爾·桑帕特(Payal Sampat)表示，企業(yè)也有責任設計出可輕易拆卸回收利用的電池。
桑帕特在一封電子郵件中寫道，“企業(yè)必須對其產(chǎn)品的使用壽命負責，這意味著要更好地設計產(chǎn)品，讓其更容易用于回收礦物質(zhì)。”
雖然該挑戰(zhàn)是巨大的，但征服它的回報可能非常巨大。正如今年早些時候Earthworks所委托的一項研究所指出的，易得的電池金屬正迅速枯竭。鋰的年需求量預計最早在2022年就會超過目前來自礦山的產(chǎn)量;到2050年，鈷的需求量可能也會超過已知的全球儲量。
到那時，被鎖在報廢的電動汽車里的數(shù)百萬噸的金屬將會變得極具價值。(樂邦)
