Η ανακύκλωση των μπαταριών ιόντων λιθίου
ανακύκλωση μπαταριών

Η ανακύκλωση των μπαταριών ιόντων λιθίου

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου περιέχουν βαρέα μέταλλα και τοξικές χημικές ουσίες και η απόρριψή τους μαζί με κανονικά οικιακά απορρίμματα θα προκαλέσει μόλυνση του εδάφους και ρύπανση των υδάτων. Η ανακύκλωση είναι μία διαδικασία που στοχεύει στη μείωση του αριθμού των μπαταριών οι οποίες απορρίπτονται ως αστικά στερεά απόβλητα.

Καθώς η ζήτηση των ηλεκτρικών οχημάτων, παγκοσμίως, αυξάνεται με έντονους ρυθμούς, το ίδιο συμβαίνει και με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου που παρέχουν ενέργεια σε αυτά. Το πρόβλημα, όμως, είναι οι παλιές, χρησιμοποιημένες μπαταρίες. Υπολογίζεται ότι η Κίνα μόνο θα παράγει περίπου 500.000 μετρικούς τόνους χρησιμοποιημένων μπαταριών ιόντων λιθίου και, μέχρι το 2030, ο αριθμός αυτός υπολογίζεται ότι θα φτάσει 2 εκατομμύρια μετρικούς τόνους ετησίως σε παγκόσμια κλίμακα.

Εάν δεν αλλάξει κάτι στη διαχείριση των χρησιμοποιημένων μπαταριών, οι περισσότερες από αυτές θα καταλήξουν σε χώρους υγειονομικής ταφής, παρόλο που οι μπαταρίες ιόντων λιθίου μπορούν να ανακυκλωθούν.

Ένα ποσοστό 95% των μπαταριών ιόντων λιθίου καταλήγουν σε χώρους υγειονομικής ταφής! Εκεί, υπάρχει φόβος να προκαλέσουν υπόγειες πυρκαγιές που ενδέχεται να καίνε αργά για μεγάλα χρονικά διαστήματα, μολύνοντας το έδαφος και τον αέρα με τοξικές χημικές ουσίες…

Η ρύπανση

Υπάρχει μία ασάφεια όσον αφορά τις μπαταρίες ιόντων λιθίου και τις περιβαλλοντικές τους επιπτώσεις. Οι μεγάλοι κατασκευαστές ηλεκτρονικών προϊόντων, συχνά, αναφέρονται σε μελέτες που δείχνουν ότι το λίθιο είναι ένα από τα λιγότερο τοξικά μέταλλα που χρησιμοποιούνται στις μπαταρίες. Και δεν έχουν άδικο… Ορισμένοι, όμως, τύποι μπαταριών ιόντων λιθίου περιέχουν μέταλλα που είναι εξαιρετικά επιβλαβή, ακόμη και σε σχετικά μικρές ποσότητες, όταν οι μπαταρίες διασπώνται. Καταλήγουν σε χωματερές, διαρρέουν περιβαλλοντικούς ρύπους, όπως κοβάλτιο, μαγγάνιο και νικέλιο -για να μην αναφέρουμε τα επικίνδυνα άλατα λιθίου και τα πλαστικά.

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου περιέχουν, μεταξύ άλλων χρήσιμων μετάλλων, χαλκό,  αλουμίνιο, κοβάλτιο, νικέλιο, καθώς και σπάνιες γαίες. Για να αποφευχθεί μία μελλοντική έλλειψη αυτών των υλικών και να επιτραπεί ένας βιώσιμος κύκλος ζωής αυτών των τεχνολογιών, απαιτούνται διαδικασίες ανακύκλωσης για τις μπαταρίες λιθίου. Έτσι, θα ανακτηθεί ένα σημαντικό ποσοστό από αυτά τα μέταλλα.

Οι ερευνητές και οι κατασκευαστές μπαταριών, παραδοσιακά, εργάζονται για να μειώσουν το κόστος και να αυξήσουν τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας και τη χωρητικότητά της. Αντίθετα, δεν έχουν σημειώσει ιδιαίτερη πρόοδο στη βελτίωση της ανακυκλωσιμότητας, οπότε σχετικά λίγες μπαταρίες ιόντων λιθίου καταλήγουν να ανακυκλώνονται.

Το ζήτημα που αφορά τον μεγάλο όγκο εξαντλημένων μπαταριών οδηγεί τους ερευνητές να αναζητήσουν οικονομικά αποδοτικές, περιβαλλοντικά βιώσιμες στρατηγικές για την αντιμετώπιση του τεράστιου αποθέματος χρησιμοποιημένων μπαταριών, που διαφαίνεται στον ορίζοντα.

Η ανακύκλωση

Το κόστος ανακύκλωσης των μπαταριών ιόντων λιθίου είναι όμοιο με αυτό των μπαταριών μολύβδου, η διαδικασία χρησιμοποιεί παρόμοιο εξοπλισμό και τα λειτουργικά έξοδα δεν διαφέρουν πολύ.

Η διαδικασία της ανακύκλωσης περιλαμβάνει τα παρακάτω βήματα:

  1. Απενεργοποίηση και εκφόρτιση της μπαταρίας
  2. Αποσυναρμολόγηση των τμημάτων της μπαταρίας
  3. Ανάκτηση του ηλεκτρολύτη
  4. Μηχανικές διεργασίες, όπως σύνθλιψη, διαλογή και κοσκίνισμα
  5. Διεργασίες για την ανάκτηση των μετάλλων

Οι περισσότερες από τις μπαταρίες που ανακυκλώνονται υποβάλλονται σε διαδικασία τήξης και εξαγωγής. Αυτές οι εργασίες είναι ενεργοβόρες. Η κατασκευή και η λειτουργία των εργοστασίων είναι, επίσης, δαπανηρή και απαιτείται εξελιγμένος εξοπλισμός για την αντιμετώπιση των επιβλαβών εκπομπών που παράγονται από τη διαδικασία τήξης. Επιπλέον, παρά το υψηλό κόστος, αυτές οι εγκαταστάσεις δεν ανακτούν όλα τα πολύτιμα υλικά της μπαταρίας. Από άποψη κόστους, η ανάκτηση λιθίου από παλιές μπαταρίες είναι πέντε φορές πιο ακριβή από το εξορυσσόμενο λίθιο. Αυτός είναι και ο λόγος για τον οποίο, συνήθως, η εξαγωγή λιθίου, κατά την ανακύκλωση, γίνεται σε μικρή κλίμακα.

Το υλικό που ενδιαφέρει περισσότερο όσους ασχολούνται με την ανακύκλωση, είναι το κοβάλτιο, καθώς έχει ιδιαίτερη σημασία από οικονομική άποψη.

Με γνώμονα την τεράστια ποσότητα εξαντλημένων μπαταριών ιόντων λιθίου που αναμένεται σύντομα από τα παλιά ηλεκτρικά οχήματα και τα πανταχού παρόντα φορητά ηλεκτρονικά, όλο και περισσότεροι επιστήμονες άρχισαν να μελετούν το ζήτημα. Οι μπαταρίες είναι πολύτιμες και ανακυκλώσιμες, αλλά λόγω τεχνικών, οικονομικών και άλλων παραγόντων, λιγότερο από το 5% ανακυκλώνεται, σήμερα.


Η ανακύκλωση μπαταριών ιόντων λιθίου δεν είναι ακόμη σε πλήρη ανάπτυξη για πολλούς λόγους: τεχνικοί περιορισμοί, οικονομικά εμπόδια, ζητήματα υλικοτεχνικής υποστήριξης, ρυθμιστικά κενά κ.ά.

ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ
Εγγραφείτε στο newsletter

Για να λαμβάνετε τα τελευταία νέα, ενημερώσεις και ειδικές προσφορές απευθείας στο email σας.