Le auto elettriche sembrano destinate a diventare una delle rivoluzioni tecnologiche più influenti del 21° secolo. Milioni di loro vengono guidati in tutto il mondo e quei numeri sembrano destinati ad aumentare in modo quasi esponenziale. Alla luce di questa crescita, le persone stanno diventando sempre più preoccupate per la rottamazione di questi veicoli.
È possibile riciclare le auto elettriche e le loro batterie. Tuttavia, il riciclaggio di queste batterie è un processo impegnativo, quindi il numero di batterie elettriche riciclate è quasi minimo. Sono in fase di sviluppo nuovi approcci per migliorare la fattibilità del riciclaggio delle batterie agli ioni di litio.
Il resto di questo articolo esplorerà in dettaglio il tema del riciclaggio delle auto elettriche. In primo luogo, discuterò il processo di riciclaggio di un'auto elettrica, perché non è facile e quali ricerche sono attualmente in corso per rendere il riciclaggio di veicoli elettrici su larga scala una strategia praticabile.
Per fornire un'idea di ciò che accadrà nel resto dell'articolo, ho preparato una tabella "a colpo d'occhio".
| Quale percentuale di batterie per veicoli elettrici viene attualmente riciclata? | 5% |
| Quanto costa riciclare una batteria EV? | Tesla stima che costi $ 4,50 per libbra di peso della batteria |
| Quanto dura una batteria EV? | La ricerca suggerisce che dureranno per circa 200.000 miglia |
| Quante persone attualmente guidano auto elettriche negli Stati Uniti? | Nel 2021 meno del 2% dei veicoli sono auto elettriche |
Sempre più persone scelgono di guidare veicoli elettrici. Pertanto, le persone stanno iniziando a comprendere le differenze critiche tra le auto con batterie e i veicoli con motori a combustione.
Una delle differenze chiave tra questi tipi di auto può essere vista quando hanno percorso l'ultimo miglio. Per i veicoli con motori a combustione, il processo di riciclaggio è relativamente semplice.
Queste auto vengono inviate a un deposito di rottami e smontate, con i componenti recuperabili rivenduti e le altre parti riciclate.
Per i veicoli elettrici, questo processo è molto più complicato. I veicoli elettrici sono alimentati da batterie agli ioni di litio, una varietà di batterie notoriamente difficili da smontare e riciclare in sicurezza.
Al momento in cui scrivo, gli esperti stimano che l'attuale tasso di riciclaggio delle batterie agli ioni di litio sia di circa il 5%. In altre parole, 19 batterie agli ioni di litio su 20 non vengono riciclate. Si tratta di un numero molto basso, ma una varietà di fattori rende difficile il processo di riciclaggio.
La composizione chimica delle batterie agli ioni di litio può essere incredibilmente complessa. Come suggerisce il nome, queste batterie contengono tutte litio. Tuttavia, queste batterie hanno anche una varietà di altri metalli preziosi diversi. Alcuni di questi metalli includono nichel, cobalto e alluminio.
Diverse marche di batterie agli ioni di litio conterranno quantità variabili di questi metalli. Sebbene sia una semplificazione eccessiva, le batterie agli ioni di litio vengono riciclate fondendole.
Questo processo di fusione deve essere progettato in base alle proporzioni relative di ciascun metallo in una batteria. Esistono così tanti tipi diversi di batterie, quindi l'industria non può creare un metodo di riciclaggio standardizzato per le batterie.
Una descrizione informativa e dettagliata del motivo per cui è così difficile smaltire le batterie dei veicoli elettrici è disponibile nel seguente video:
Questo fatto è un altro problema significativo per l'industria del riciclaggio degli ioni di litio. Le decisioni negli affari e nella vita sono fortemente influenzate dagli incentivi finanziari. Sarebbe illogico per un'azienda finanziare il riciclaggio degli ioni di litio se l'estrazione di nuovi materiali fosse più economica.
Non c'è alcuna differenza pratica tra metalli riciclati e metalli appena estratti. Entrambi funzionano allo stesso modo in una batteria agli ioni di litio. I metalli riciclati non sono in alcun modo scadenti. Tuttavia, i produttori di batterie su larga scala non hanno intenzione di buttare via milioni di entrate per accumulare punti brownie ambientali.
Per rendere più comune il riciclaggio delle batterie agli ioni di litio, l'intera industria automobilistica deve collaborare e discutere su come affrontare questo fenomeno.
Per quelli di noi che amano le attività fai-da-te, questo potrebbe essere un po' difficile da capire. Il più delle volte, smontare qualcosa è molto più facile che rimetterlo insieme. Chiunque abbia mai avuto il piacere di assemblare mobili in imballaggi piatti lo testimonierà.
Si scopre che è vero il contrario per le batterie agli ioni di litio. Sono incredibilmente difficili da smontare sistematicamente, poiché il processo è laborioso e costoso.
Il modo più semplice per capire il design di una batteria agli ioni di litio è pensare a una bambola russa. Mentre continui a smontarlo, troverai una struttura annidata all'interno di una struttura. Sfortunatamente, questo rende molto difficile il processo di smontaggio accurato di una batteria agli ioni di litio.
Se consideri che esiste una vasta gamma di diversi modelli di batterie, capirai perché riciclare le batterie dei veicoli elettrici è così complicato.
Per giustificare il costoso e difficile processo di riciclaggio delle batterie agli ioni di litio, i materiali riciclati ei metalli preziosi devono essere un bene utile. Sembra una strana affermazione perché sicuramente se i metalli preziosi in una batteria agli ioni di litio fossero utili prima, allora sarebbero di nuovo utili. Come avrai intuito, non è così semplice.
Sia come industria che come tecnologia, i veicoli elettrici e le batterie sono agli albori. Man mano che le conoscenze crescono e gli ingegneri perfezionano i loro processi, il design delle batterie potrebbe cambiare. In altre parole, nuovi metalli preziosi possono essere incorporati e altri possono essere scartati.
Ciò che potrebbe essere stato un componente integrale di una batteria precedente potrebbe non essere necessario in un progetto futuro. Il tasso di sviluppo tecnologico in questo settore significa che nessuno può essere sicuro di come sarà il futuro della tecnologia delle batterie.
Di fronte a tale incertezza, è difficile ottenere il supporto e il sostegno finanziario necessari per impostare protocolli e infrastrutture di riciclaggio.
Abbiamo stabilito che il processo di riciclaggio delle batterie agli ioni di litio richiede molto tempo, denaro, pazienza e competenza. Ci sono alcuni scettici là fuori che potrebbero credere che il riciclaggio di queste batterie non abbia alcun vantaggio tangibile.
Una serie di diversi vantaggi giustifica il riciclaggio delle batterie agli ioni di litio. Le pratiche di riciclaggio regolamentate garantiranno che lo smaltimento delle batterie non danneggi l'ambiente e il pubblico in generale, riducendo al contempo la nostra dipendenza dall'attività mineraria.
Ora esplorerò gli aspetti positivi del riciclaggio dei veicoli elettrici in modo più dettagliato.
Le batterie iniziano a diventare un vero problema solo quando il veicolo elettrico ha raggiunto la fine del suo ciclo di vita. Quando ciò si verifica, la batteria dovrà essere smaltita se non viene riciclata. A questo punto, la miscela di sostanze chimiche complesse che inizialmente era amica dell'ambiente può diventare un nemico.
La manipolazione e lo smaltimento delle batterie agli ioni di litio è un compito altamente specializzato. Se non si presta la dovuta attenzione, alcune batterie potrebbero perforarsi e il contenuto potrebbe fuoriuscire. Ha conseguenze ambientali drastiche.
Il contenuto di una batteria agli ioni di litio è altamente tossico. Se una vecchia batteria si rompe in una discarica, il contenuto potrebbe infiltrarsi nell'ambiente circostante e contaminare il suolo e l'approvvigionamento idrico. Tali perdite sono tutt'altro che banali, in quanto possono distruggere gli ecosistemi locali e provocare un caos diffuso.
Una procedura formalizzata di riciclaggio delle batterie aiuterebbe a evitare incidenti. Sono stati segnalati numerosi incidenti in cui lo smaltimento improprio delle batterie agli ioni di litio ha provocato esplosioni o fiamme nell'area.
Alcune persone credono che i veicoli elettrici non siano così benefici per l'ambiente come si potrebbe pensare. Un argomento che tali individui faranno è che il processo di estrazione di metalli preziosi dalla terra è altamente distruttivo.
Questa preoccupazione è certamente legittima. Ricercatori e giornalisti investigativi stanno ancora imparando i danni che l'attività mineraria può arrecare alla terra. Oltre ad essere antiestetici, ci sono stati casi in cui l'attività mineraria ha portato a emissioni di radioattività.
L'estrazione di questi metalli preziosi comporta anche un costo umano elevato. Una scomoda verità dell'estrazione di metalli preziosi è che sfrutta le persone che vivono in condizioni di estrema povertà. I lavoratori in genere subiscono cattive condizioni di lavoro e ci sono state segnalazioni di bambini di appena 7 anni mandati a lavorare nelle miniere.
Dovremmo incoraggiare qualsiasi cosa per ridurre la nostra dipendenza da queste pratiche minerarie. Se il riciclaggio delle batterie diventasse lo standard del settore, ci sarebbero abbastanza metalli preziosi in circolazione da ridurre drasticamente la necessità di estrarre nuovi metalli.
Sembra che i veicoli elettrici e le tecnologie delle batterie siano qui per restare negli anni a venire. Le aziende private hanno preso l'iniziativa nella creazione e nello sviluppo di questi prodotti rivoluzionari, ma non possono risolvere da sole tutti i problemi del mondo.
Le autorità ambientali globali, insieme ai governi locali, stanno lavorando instancabilmente per aiutare l'industria del riciclaggio delle batterie a prendere slancio. La creazione di una filiera sostenibile e lo sviluppo dell'economia circolare andranno a vantaggio di tutti.
Per mostrare parte del lavoro svolto, ora esplorerò due sviluppi di ricerca di alto profilo.
L'istituzione del ReCell Center è la prima struttura di ricerca e sviluppo su misura degli Stati Uniti per il riciclaggio delle batterie agli ioni di litio. Implica la collaborazione tra ricercatori governativi, istituti accademici e aziende leader del settore privato.
Il Dipartimento dell'Energia ha citato diverse motivazioni per la creazione di questa struttura. In primo luogo, volevano ridurre la loro dipendenza dalle competenze straniere. In secondo luogo, vogliono sviluppare nuove tecnologie per aiutare a risolvere il problema del riciclaggio delle batterie agli ioni di litio. Infine, vogliono esplorare come il processo può essere redditizio, incoraggiando le aziende private a partecipare.
L'Istituto ha delineato in modo esplicito quattro percorsi di ricerca specifici che intende perseguire nei prossimi anni. Se avranno successo, offrirà una spinta importante per il settore.
Secondo l'accordo di Parigi, il Regno Unito è legalmente obbligato a raggiungere un'economia a emissioni zero entro il 2050. Si tratta di un compito colossale e il governo britannico ha riconosciuto la necessità di sviluppare regolamenti e infrastrutture che assicurino che i componenti di un litio- la batteria agli ioni rimane in circolazione il più a lungo possibile.
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Uno degli obiettivi primari del progetto Relib è sviluppare e implementare strategie di riciclaggio alternative per le batterie agli ioni di litio. È un lavoro interdisciplinare, con scienziati di chimica, fisica e biologia che si uniscono per fare brainstorming. La conservazione e il riutilizzo dei componenti della batteria già in uso aiuterà nella battaglia contro la distruzione ambientale.
Il progetto ha anche delineato un elenco di criteri che devono essere soddisfatti se il progetto ha successo. Questi includono:
Orano, insieme a un consorzio di partner, ha lanciato un'iniziativa con sede in Francia per sviluppare un processo completamente nuovo per l'estrazione e la purificazione dei metalli preziosi delle batterie.
Unendo le loro competenze, stanno cercando di coprire tutte le parti della catena di approvvigionamento, dal momento in cui la batteria arriva fino al momento in cui se ne va.
Riciclare le batterie significa preservare i metalli preziosi contenuti nella batteria. Diverse marche di batterie contengono diversi prodotti chimici e metalli. Pertanto, la creazione di un unico processo di riciclaggio per tutte le batterie è impegnativo.
Poiché il riciclaggio delle batterie è estremamente vantaggioso per l'ambiente e il pianeta, le aziende stanno sviluppando nuovi metodi di riciclaggio.
