《電子技術(shù)應(yīng)用》
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電動車電池會不會成為未來的電子垃圾,?

2019-11-11
來源:與非網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 電動車 電子垃圾

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  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(chǔ)設(shè)施構(gòu)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(guān)鍵作用,,但與其它技術(shù)一樣,該項技術(shù)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(yīng)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(lǐng)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(chǔ)設(shè)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(chǔ)設(shè)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(yù)見到垃圾管理問題,那么就會產(chǎn)生堆積如山的垃圾,?!?/p>

  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(chǔ)設(shè)施應(yīng)該是什么樣的。除了鋰,,電動汽車電池還含有錳,、銅和鈷等關(guān)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(shù)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(shù)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(shù)產(chǎn)生酸,,釋放巖石中的關(guān)鍵金屬——科學家們也希望將這一想法應(yīng)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(shù)。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(shè)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(shù)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(shè)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(shè)計產(chǎn)品,,讓其更容易用于回收礦物質(zhì)?!?/p>

  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(yù)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,。


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