Baterai di mobil listrik perlu didaur ulang

Ketika Ford baru-baru ini merilis model barunya F-150 Lightning, semua versi listriknya Mobil terlaris di Amerika Serikat, Yang merupakan momen penting dalam sejarah singkat (EV) kendaraan listrik. Itu Dilengkapi dengan tiga ton dan 630 hp Biaya truk – termasuk satu Rincian pajak federal – 26.615 euro dan hanya untuk panggilan Perbandingan Model T Ford yang terkenal memungkinkan untuk membeli mobil untuk kelas menengah sejak lama. Dalam 48 jam pertama setelah model bertenaga baterai dikirimkan, kira-kira 45.000 pesanan Untuk truk di dalamnya hampir sama Dua puluh persen dari semua EV yang baru terdaftar Pada tahun 2020, TVS.

Dengan Ratusan Model listrik dari pabrikan mobil besar lainnya, pengenalan F-150 Lightning menunjukkan bahwa revolusi kendaraan listrik akhirnya populer di masyarakat. Tetapi ketika teknologi impuls listrik – yang memainkan peran kunci dalam perang melawan perubahan iklim – menjadi populer, sebuah tantangan baru muncul: dari mana kita mendapatkan logam yang digunakan dalam baterai kendaraan listrik?

Litium, nikel, kobalt, dan tembaga yang digunakan dalam baterai ini semuanya telah terputus, dan banyak dari tambang tersebut berlokasi di negara-negara seperti Rusia, Indonesia, dan Republik Demokratik Kongo, di mana penegakan peraturan lingkungan seringkali tidak memadai. Kondisi kerja. Serius belum cukup dan sektor pertambangan sering memancing konflik dengan masyarakat setempat. Karena jumlah EV Seperti yang diharapkan Permintaan logam baterai akan meningkat dari sepuluh juta pada tahun 2020 menjadi sekitar 145 juta pada tahun 2030. Niscaya akan meningkat dengan kuat. Sistem konsumen Pemantauan industri memperingatkan bahwa revolusi kendaraan listrik akan mengarah pada pertumbuhan ekonomi di industri pertambangan yang berpolusi.

Baca juga: Biaya tenang di balik revolusi listrik di industri otomotif

Untuk mengurangi kebutuhan logam yang baru dipotong, baterai EV harus didaur ulang setelah dibuang. Meskipun beberapa baterai EV telah mencapai akhir masa pakainya, namun diperkirakan akan bertahan lebih lama dalam beberapa dekade mendatang. Juta ton Baterai yang tidak dapat digunakan harus dilepaskan. Limbah baterai dapat memberikan persentase yang signifikan dari logam yang dibutuhkan untuk baterai baru, tetapi untuk mencapai itu dan mencegah banyak baterai berakhir di tanah, diperlukan metode daur ulang yang lebih baik dan aturan yang lebih baik.

“Cara menyediakannya adalah kita perlu mengatasi masalah iklim sehingga tambang baru dapat dibuka untuk menambang logam ini sesegera mungkin,” kata Payal Sampath, direktur proyek pertambangan di Earthworks, sebuah kelompok lingkungan. “Ini pasti berhasil dalam jangka pendek, tetapi kami perlu menemukan beberapa solusi yang dipikirkan matang-matang untuk masalah ini yang akan berhasil dalam jangka panjang.”

Baterai di beberapa bagian

Baterai yang digunakan dalam kendaraan listrik adalah bagian teknik yang rumit, tetapi Prinsip dasar Baterai yang menjadi dasarnya tidak berbeda dengan baterai lithium ion yang dapat diisi ulang di smartphone. Masing-masing sel baterai terdiri dari katoda logam (campuran litium dan logam lain, termasuk kobalt, nikel, mangan, dan besi), anoda grafit, yang disebut pemisah, dan elektrolit cair yang umumnya terbuat dari litium. Garam. Aku s. Ketika ion litium bermuatan mengalir dari anoda ke katoda, medan listrik terbentuk.

Jenis baterai tunggal ini cukup untuk memasok smartphone dengan daya yang dibutuhkan. Tetapi untuk menjalankan sebuah mobil membutuhkan ribuan baterai, biasanya dirangkai dalam “paket baterai” di seluruh modul dan ditempatkan di dalam rumah logam pelindung. Secara keseluruhan, masing-masing sandwich elektrokimia besar ini dikatakan memiliki berat setengah ton (baterai F150 Lightning. Hampir satu ton).

Sebagian besar logam mulia yang perlu didaur ulang dari baterai ini dimasukkan ke dalam sel baterai individual. Tetapi baterai kendaraan listrik dirancang untuk melakukan hal itu Tahan bertahun-tahun dan ribuan mil Jadi sangat tidak tepat untuk berpisah lagi. “Untuk semua alasan logis, Anda tidak ingin mereka jatuh seperti itu,” kata Paul Anderson, kepala analis di Proyek Daur Ulang Baterai Lithium Ion (Relip), sebuah firma riset di Faraday Institution. University of Birmingham di Inggris.

Baca juga: Mobil listrik bisa menaklukkan dunia pada tahun 2040

Meskipun melepas baterai EV bisa menjadi tugas yang mahal dan rumit, The Metode daur ulangHari ini mereka digunakan dengan sangat sederhana. Setelah baterai yang dibuang habis dan wadah yang kokoh dilepas, balok-balok tersebut sering kali dibongkar dan dibuang ke dalam oven. Logam yang lebih ringan, seperti litium dan mangan, meninggalkan paduan cair yang mengandung logam mulia seperti tembaga, nikel, dan kobalt. Logam individu dapat dipisahkan dan dimurnikan menggunakan asam agresif. Namun, yang disebut proses piro dan hidrometalurgi ini membutuhkan lebih banyak energi dan melepaskan banyak asap beracun yang perlu dikumpulkan dan digunakan kembali.

Meskipun kobalt dan nikel dalam baterai sering kali ditemukan dalam jumlah yang signifikan, biasanya tidak berguna untuk mengekstrak dan mendaur ulang litium dari baterai karena litium yang tersisa dari proses ini seringkali tidak cukup berkualitas untuk menghasilkan baterai baru. Saya t.

Di masa mendatang, mungkin ada opsi yang lebih bersih dan efisien: daur ulang langsung, atau pemisahan bahan dengan katoda di sel baterai terpisah. Selain itu, senyawa kimia dari sel ini dapat ditambahkan sebagai tambahan pada lithium yang memakan baterai, alih-alih memulihkan logam individu dari paduan itu. Berdasarkan Gavin Harper, Seorang rekan peneliti di Faraday Institution, mengatakan metode daur ulang langsung masih dalam tahap awal, tetapi pendaur ulang di masa mendatang akan dapat memulihkan lebih banyak bahan dari baterai dan mendapatkan produk akhir yang lebih berharga.

“Ada nilai dalam bahan mentah, tapi ada banyak nilai dalam menggabungkannya,” katanya. “Ini adalah sedikit Cawan Suci untuk didaur ulang: mendapatkan kembali nilai tidak hanya untuk produk individu, tetapi juga dalam campuran produk bekas.”