Получение преимуществ от переработки литиевых батарей

Когда наступает то роковое утро, когда ваша машина больше не оживает при быстром повороте ключа, а скорее стонет от недовольства печальным состоянием электрической системы вашей машины, ваш курс ясен: вам нужен новый аккумулятор. Независимо от того, делаете ли вы это сами или – черт возьми – передайте эту работу кому-то другому, конечный результат будет одним и тем же. Вы получаете новую свинцово-кислотную батарею, а старую убирают, чтобы измельчить и превратить в новую батарею в почти идеальной системе с замкнутым контуром.

Сравните это с тем, что происходит с аккумулятором вашего ноутбука, когда он наконец испускает дух. Некоторые из нас откроют упаковку, найдут одну, вероятно, плохую ячейку и либо починят упаковку, либо перепрофилируют хорошие ячейки. Но большинство разряженных литиевых аккумуляторов из лучших побуждений выбрасывают в обычный мусор или помещают в синие мусорные баки, но, как правило, все равно оказываются на свалке.

В чем разница между свинцовыми и литиевыми аккумуляторами? А как насчет этих двух, казалось бы, похожих технологий, почему в одной батарее можно переработать 98% материала, а другую дешевле просто выбросить? И каковы будут последствия в будущем, когда аккумуляторы от электромобилей начнут массово попадать в поток отходов?

Понимание разницы между переработкой свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторов сводится к двум основным факторам: времени и химическому составу. Что касается времени, учтите, что большая массивная батарея под капотом — это довольно старая технология. Свинцово-кислотные аккумуляторы существуют столько же, сколько и автомобили. Таким образом, они имеют более чем столетнее преимущество перед своими литиевыми собратьями с точки зрения инфраструктуры. Мы используем эти вещи всегда и действительно усовершенствовали управление их жизненным циклом. От колыбели до могилы и обратно в колыбель свинцово-кислотные аккумуляторы извлекают выгоду из обширной и высокоинтегрированной системы производства и распределения, которую литий-ионная промышленность просто еще не успела разработать. Свинцово-кислотная инфраструктура заходит так далеко, что часто использует одни и те же грузовики, которые доставляют аккумуляторы розничным продавцам для обратного пути на переработку.

Время также влияет на это через быстрый оборот автомобильных аккумуляторов. Среднестатистический автомобильный аккумулятор работает примерно четыре года, плюс-минус, а поскольку средний срок службы автомобиля сейчас составляет около одиннадцати лет, каждый автомобиль, скорее всего, будет использовать три или более аккумуляторов за свой срок службы. В электромобилях и гибридах аккумуляторная батарея рассчитана практически на весь срок службы автомобиля, поэтому, если не считать аварий, в результате которых автомобиль, обернутый вокруг них, становится бесполезным, литий-ионные аккумуляторы практически не попадут в поток вторичной переработки. так же часто, как свинцово-кислотные аккумуляторы. Это несколько сводится на нет количеством литий-ионных аккумуляторов в потребительских товарах, таких как ноутбуки и электроинструменты; они попадают в поток отходов гораздо быстрее, чем литий-ионные батареи электрических и гибридных транспортных средств. Но эти цифры являются ошибкой округления в уравнении по сравнению с количеством свинцово-кислотных батарей, перерабатываемых каждый день.

Что касается химии, то чем проще сочетание материалов в предмете, тем легче его переработать. Алюминиевые банки, состоящие из алюминия и краски, невероятно легко восстановить, добавив немного тепла. Свинцово-кислотные аккумуляторы не так просты, но они близки к этому: просто свинец, оксид свинца и серная кислота в пластиковом корпусе. Каждый материал в батарее имеет простой путь от старого к новому: свинцовые пластины легко плавятся при низких температурах и могут быть легко очищены, то же самое касается ПВХ, из которого обычно состоит корпус батареи, а сернокислый электролит можно либо разбавлять, либо разбавлять. утилизируются как сточные воды, или сульфаты могут быть восстановлены для производства новых электролитов или использованы в производстве других потребительских товаров, таких как мыло.

С другой стороны, литиевые батареи имеют гораздо более сложный химический состав и смесь материалов, которые плохо сочетаются друг с другом в процессе промышленной переработки. Литий-ионный аккумулятор состоит не только из лития, но также содержит соединения кобальта, марганца, фосфата железа или никеля, не говоря уже о алюминии, меди и графите. Мало того, что смесь металлов более сложна, но их физическая форма в виде порошков, нанесенных на металлическую фольгу, делает извлечение каждого компонента гораздо более сложным, чем просто бросание его в печь.