Litium-Ion Runtuh dan Baling-Baling Terkubur: Sisi Gelap Energi Bersih
Cara Amerika untuk membuang bilah turbin angin.
Baterai non-perpetual
Ledakan teknologi hijau Eropa-Amerika terkadang terlihat seperti serangkaian keputusan yang terburu-buru.
Pengenalan massal kendaraan listrik, misalnya, diluncurkan tanpa kemungkinan daur ulang baterai bekas.
Perlu dicatat bahwa ini bukan berita - ketika pada pergantian abad 150-XNUMX sebuah mobil muncul dalam arti kata klasik, tidak ada yang peduli dengan nasib mobil yang telah bekerja dengan cara mereka. Lebih dari XNUMX tahun telah berlalu sejak itu, tetapi pendekatannya tidak berubah secara mendasar.
Bagaimana cara membuang jutaan baterai lithium-ion yang akan keluar dari peredaran dalam dekade berikutnya masih belum jelas.
Sekarang hanya ada sekitar 8 juta mobil listrik di UE, dan pada awal 2030-an jumlah ini akan meningkat 2-3 kali lipat. BMW sendiri berencana untuk merakit setidaknya 2030 juta mobil listrik pada tahun 7.
Saat ini, menurut perkiraan paling optimis, tidak lebih dari 10-15% baterai bekas didaur ulang.
Pada titik tertentu, massa kritis akan tercapai, dan ini akan menyebabkan keruntuhan ion lithium yang nyata.
Omong-omong, orang Eropa dan Jepang yang bijaksana telah menemukan solusi parsial untuk masalah ini - untuk mengirim kendaraan listrik bekas ke Rusia.
Beberapa tahun yang lalu di Eropa, Nissan Leaf bersyarat dibeli di dealer mobil dengan diskon "hijau" yang signifikan, dan sekarang dijual di luar negeri dengan kerugian kecil nilainya. Bonus kedua adalah masalah daur ulang baterai yang kuat bukan lagi Eropa, tetapi Rusia. Sejauh ini, sedikit lebih dari 6 ribu mobil listrik telah terdaftar di negara kita, tetapi setiap tahun armada mobil hanya meningkat.
Di Rusia, saat ini tidak ada pabrik yang bertanggung jawab atas pembuangan baterai lithium-ion. Dan jika ya, maka tidak setiap daerah memiliki kesempatan untuk menarik baterai seberat beberapa puluh, atau bahkan ratusan kilogram.
Bagaimana, misalnya, mengirimkan baterai traksi dari Nissan Leaf yang disebutkan, misalnya, dari Wilayah Krasnoyarsk ke tempat pembuangan di suatu tempat di Ural?
Jauh lebih mudah untuk membeli baterai bekas lainnya, dan membuang yang lama begitu saja. Sebagai referensi - satu baterai AA menginfeksi hingga 20 meter persegi. meter tanah. Dan di Tesla Model S saja, ada sekitar 7 baterai seperti itu.
Membuang baterai dengan cara ini dapat menyebabkan isinya terbakar. Sumber: energygovector.com
Pemerintah Rusia juga tidak memprediksi masalah daur ulang baterai dalam jumlah besar.
Baru-baru ini, Konsep pengembangan produksi dan penggunaan transportasi jalan listrik di Federasi Rusia untuk periode hingga 2030 diadopsi. Tanpa masuk jauh ke dalam esensi dokumen, perlu dicatat bahwa dalam sembilan tahun setiap mobil kesepuluh yang diproduksi di Rusia akan menjadi listrik.
Bahkan pemerintah sendiri tampaknya tidak percaya pada skenario fantastis ini, karena tidak ada program yang direncanakan untuk pembuangan lebih lanjut baterai traksi lithium-ion. Sebagai varian dari perkembangan acara, dalam waktu dekat masih akan ada proyek lain untuk pengembangan industri daur ulang baterai dengan prospek serupa.
Dan kendaraan listrik hanyalah bagian dari masalah.
Selama beberapa tahun terakhir, jumlah gadget listrik self-propelled individu telah meningkat 15 kali lipat. Pada akhirnya, teknik ini akan berumur panjang, membebaskan jutaan baterai yang tidak berguna.
Masa pakai baterai dari mobil listrik entah bagaimana dapat diperpanjang dengan menggunakannya sebagai perangkat penyimpanan energi stasioner, tetapi dengan baterai dari skuter semuanya menjadi lebih sulit. Mereka tidak banyak digunakan di rumah tangga, tidak ada tempat untuk mengubahnya seperti baterai timbal, sehingga pengguna paling sering membuangnya begitu saja ...
Pembuangan yang tidak ramah lingkungan
Masalah dengan lithium dalam baterai adalah tingginya biaya daur ulang: lebih mudah bagi pabrik untuk membeli bahan baku alami daripada mendaur ulang baterai bekas. Oleh karena itu, teknologi tidak mengejar kebutuhan daur ulang.
Metode daur ulang saat ini tidak bisa disebut ramah lingkungan.
Cara termudah adalah dengan membakar baterai, mengembalikan beberapa logam, dan mengubah yang lainnya menjadi terak. Omong-omong, lithium, aluminium, kalsium, dan elemen lainnya tetap berada di terak selamanya. Tidak ada yang akan mendapatkan ini baik, dan limbah hanya ditambahkan ke komposisi beton. Tidak ada yang benar-benar berpikir tentang fakta bahwa logam pada akhirnya akan berakhir di alam. Belum lagi volume besar gas beracun yang dilepaskan selama pembakaran, yang berbahaya bahkan setelah dibersihkan.
Toxco telah mengusulkan, sebaliknya, untuk mendinginkan baterai hingga -195 derajat Celcius dengan nitrogen cair. Baterai beku dan rapuh dihancurkan dengan batu giling baja. Campuran yang dihasilkan dipisahkan oleh berbagai pemisah, dan garam litium direduksi menjadi litium logam menggunakan reagen cair. Prosesnya hampir sempurna, kecuali biaya energi yang sangat besar, yang sebagian besar mengimbangi semua bonus teknologi ramah lingkungan.
Ada juga metode pemrosesan mekanis yang lebih primitif, yang terdiri dari penghancuran baterai dengan pemisahan komponen selanjutnya.
Tapi, pertama, dengan produksi seperti itu, kemungkinan pengapian baterai lithium-ion tinggi. Satu baterai yang telah rusak selama proses transportasi dapat membakar toko pemrosesan sejak awal - sangat sulit untuk memadamkan lithium yang terbakar.
Kedua, produktivitas pabrik penghancur mekanis semacam itu terlalu rendah. Kita harus menempati wilayah yang layak sebelum memenuhi permintaan daur ulang yang terus meningkat.
Memotong dan menggali
Yang kedua, tetapi bukan satu-satunya, masalah dengan transisi "hijau" yang banyak dipuji adalah bilah turbin angin.
Seperti perangkat mekanis lainnya, mereka aus dan perlu diganti. Hanya sekarang sangat sulit untuk memasang pisau empat puluh meter seberat tujuh ton. Ini semua tentang bahan - komposit yang ringan dan tahan lama, yang hampir tidak dapat didaur ulang.
Pada pandangan pertama, masalah ini tampaknya tidak begitu penting - kincir angin sering kali tidak perlu mengganti bilah. Tentu saja, tidak sering, hanya ada banyak kincir angin di planet ini, dan hanya di Amerika Serikat lebih dari 8 ribu bilah dibuang setiap tahun. Di Eropa, sekitar 5,7 ribu kincir angin, yang lebih dari 17 ribu bilah, akan dinonaktifkan dalam delapan tahun ke depan.
Jika baterai lithium-ion setidaknya dapat dicoba untuk dibuang di pabrik pemrosesan yang langka, maka tidak ada hal berguna yang dapat dilakukan dengan struktur komposit.
Yang paling sederhana adalah memotongnya dengan cakram berlian untuk kemudahan transportasi dan hanya menguburnya. Ini dilakukan di negara bagian Wyoming, South Dakota, dan Iowa AS. Puluhan kilometer persegi ditempati oleh tempat pemakaman teknologi "hijau". Komposit tidak terurai di alam selama ratusan tahun, tidak menyebabkan banyak kerusakan, tetapi "kuburan turbin" hampir selamanya ditarik dari sirkulasi ekonomi.
Orang Amerika, dengan padang rumputnya yang tak berujung, mampu mengubur sisa-sisa "pabrik listrik", yang tidak dapat dikatakan tentang Eropa yang sempit. Namun, tidak ada yang bisa dilakukan, dan Uni Eropa terpaksa menyetujui ini.
Sejauh ini, hanya Jerman, Austria, Belanda, dan Finlandia yang melarang penguburan bilah kincir angin di wilayah mereka. Alternatifnya adalah pembakaran lama yang baik dari bilah, dengan pembuangan batubara selanjutnya dalam komposisi campuran beton. Ekor gas beracun dan biaya tinggi dari metode ini memaksa kami untuk mencari pendekatan baru.
Solusi parsial dapat berupa penggilingan pisau secara mekanis dan sangat intensif energi, diikuti dengan penambahan produk yang dihasilkan ke plastik. Atau, misalnya, untuk menekannya dan membuat penutup lantai. Tetapi proses ini hanya 40% efektif - sisanya harus dibuang.
Selain itu, masalah plastik yang diisi dengan komposit, yang nantinya harus dibuang, tidak terselesaikan. Untuk mencari solusi, orang Denmark dari Vestas mengusulkan untuk membuat pisau dari 100% bahan yang dapat didaur ulang. Namun, sejauh ini, tidak ada sampel yang siap pakai, dan teknologi serial hanya dapat dibuat pada tahun 2040.
Sumber energi ramah lingkungan, seperti yang ditunjukkan oleh praktik, membawa banyak masalah yang sulit dipecahkan.
Di satu sisi, teknologi hijau memang mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil.
Dan, di sisi lain, energi yang dihabiskan untuk mendaur ulang dapat menghabiskan sebagian besar manfaat.
Selain itu, ada risiko yang terkait dengan kondisi berangin yang tidak stabil yang dapat mematikan ribuan turbin angin dan menaikkan harga bahan bakar konvensional.
Bagaimanapun, transisi "hijau" yang terlalu cepat tampaknya tidak menyelamatkan planet ini seperti pada awalnya. cerita pengumumannya.
informasi