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Das Paradoxon von "sauberen" Elektrofahrzeugen und dem "schmutzigen" Lithium-Bergbaugeschäft

Sind Elektrofahrzeuge wirklich so "sauber"? Schauen wir uns dieses sehr reale Paradox an.

Elektrofahrzeuge werden allgemein als etwas von a gefeiert Allheilmittel zur Bekämpfung des Klimawandels. Durch den Verzicht auf "schmutzige" und umweltschädliche Verbrennungsmotoren sind diese vollelektrischen Verkehrsträger, so wird behauptet, nur das Ticket für a grünere, nachhaltigere Zukunft .

Aber ist das wirklich wahr?

Um dies zu beantworten, werfen wir einen langen Blick auf die Gültigkeit der "grünen Anmeldeinformationen" von EV.

Welche Umweltauswirkungen haben Elektrofahrzeuge?

Elektrofahrzeuge auf dem Papier haben einige sehr reale Umweltvorteile. In Wirklichkeit gibt es kein "kostenloses Mittagessen". Möglicherweise nicht. sei doch so "sauber".

Ein Paradoxon, wenn Sie so wollen.

Elektrofahrzeuge benötigen wie alles, was hergestellt wird, Rohstoffe, um hergestellt zu werden, und einige dieser Materialien sind mit sehr schwerwiegenden potenziellen Umweltkosten verbunden.

Eines der schwerwiegendsten ist Lithium. Bildung der Kathode der meisten Lithium-Ionen-Batterien Einige der Arten der Lithiumbeschaffung sind alles andere als umweltfreundlich.

Quelle : Peter Miller / Flickr

Lithium, ein Alkalimetall, hat in den letzten Jahrzehnten einen enormen Nachfragewachstum verzeichnet.

Dies ist teilweise auf die steigende Nachfrage nach Elektrofahrzeugen zurückzuführen, aber auch auf die Tatsache, dass Lithium in den Batterien vieler elektronischer Geräte wie Smartphones und Laptops verwendet wird. Lithium ist auch ein wichtiger Rohstoff für die Herstellung von Glas und GlasKeramik auch.

Und seine Verwendung hat sich im Laufe der Zeit beschleunigt. Laut einigen Quellen stieg die jährliche Produktion von Lithium zwischen 2008 und 2018 an. von 25.400 bis 85.000 Tonnen .

Abgesehen von der Herstellung von Li-Ionen-Batterien wir werden später einen Abschnitt darauf eingehen, umfassen andere Umweltauswirkungen die in Elektrofahrzeugen verwendeten Motortypen. Je nach Modell handelt es sich entweder um Permanentmagnete oder Induktionsmotoren.

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Ersteres besteht in der Regel aus Seltenerdmetallen, die energieintensive Extraktions- und Veredelungsprozesse erfordern. Der Abbau dieser Materialien kann auch zur Freisetzung toxischer Nebenprodukte führen, die in Ländern mit weniger als idealen Umweltpraktiken auftreten könnenverheerend für die Umwelt.

Eine weitere Auswirkung von Elektrofahrzeugen auf die Umwelt ist die Methode, mit der der für ihre Stromversorgung verwendete Strom bezogen wird. In vielen Ländern sind immer noch große Mengen an Kraftwerken mit fossilen Brennstoffen enthalten.

Abgesehen von den Kohlendioxidemissionen setzt die Verbrennung von Kraftstoffen auf Kohlenstoffbasis andere schädliche Dämpfe frei, einschließlich Schwefel und Lachgas sowie Partikel. Dies kann zu sekundären Umweltauswirkungen führen, wie z. saurer Regen und kann verursachen Atemprobleme wenn die Partikel einen bestimmten Schwellenwert erreichen.

EV-Fahrzeuge setzen wie Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor auch Partikel aus ihren Bremssystemen frei. Dieses sogenannte " Nichtabgaspartikelemissionen PM "kann auch zu Atemwegserkrankungen in Ballungsräumen wie Städten beitragen.

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Und die Auswirkungen können erheblich sein. Laut einigen Statistiken kann diese Form von PM allein in Großbritannien für Tausende vorzeitiger Todesfälle verantwortlich sein. Es ist wichtig zu beachten, dass diese Art von Statistiken selten zwischen der Quelle derPM und umfassen verschiedene Quellen, einschließlich Elektrofahrzeuge und konventionelle Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor.

Interessanterweise Asbest wurde früher als Bremsbelag verwendet in vielen Fahrzeugen, aber seitdem in vielen Ländern der Welt verboten. Aber wir schweifen ab.

Obwohl EVs im Allgemeinen als Quelle mit geringerem Beitrag als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor ICEs angesehen werden, benötigen sie dennoch Reibungsbremssysteme, um sicher zu arbeiten. Regenerative Bremssysteme können verwendet werden, um das Problem der PM-Erzeugung beim Bremsen zu lindern, aber letztendlich jedes Fahrzeug anzuhaltenwird wahrscheinlich irgendeine Form von reibungsbasiertem Bremsen notwendig sein.

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Aus diesem Grund ein Faktor namens " Rückpralleffekt "könnte ins Spiel kommen. Wenn Elektrofahrzeuge im Laufe der Zeit immer beliebter werden, werden sie von den Behörden gefördert, ihre Kosten sinken im Laufe der Zeit und mehr Menschen werden ermutigt, sie zu nutzen.

Quelle : sagesolar / Flickr

Das Ergebnis ist, wie das Argument besagt, dass wir mehr von ihnen auf unseren Straßen sehen werden, obwohl dies insgesamt weniger PMs freisetzen kann, kann dies ein Vorteil sein. Das Problem mit PMs könnte auch für alle Fahrzeugtypen gemildert werden, mit Fortschritten in reibungslose Bremssysteme wie Wirbelstrombremssysteme, obwohl diese wahrscheinlich einige Jahre von ihrer wirtschaftlichen Rentabilität entfernt sind.

Was sind die Vorteile von Lithium-Ionen-Batterien in Elektrofahrzeugen?

Lithium-Ionen-Batterien , kurz Li-Ion, sind heute eine der allgegenwärtigsten tragbaren Energiequellen der Welt. Sie finden sie in Mobiltelefonen, Laptops, Elektrowerkzeugen und natürlich Elektrofahrzeugen. Der Grund dafür ist vielfältigKurz gesagt, die Technologie ist zuverlässig, wartungsarm, hält relativ lange, kann schnell aufgeladen werden und ist normalerweise sicher und einfach zu bedienen.

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Alle großartigen Eigenschaften als tragbare Energiequelle.

Eines der herausragenden Merkmale dieser Technologie ist jedoch die Möglichkeit, die Batterien nach Bedarf aufzuladen. Tatsächlich können die meisten Li-Ionen-Batterien vor Ablauf hunderte Male aufgeladen, entladen und wieder aufgeladen werdenBatterien, Li-Ionen-Batterien weisen tendenziell auch eine höhere Energiedichte, Spannungskapazität und eine geringere Selbstentladungsrate auf.

Dies macht sie zu einer großartigen Möglichkeit, Energie effizient und einfach zu speichern und zu transportieren. Lassen Sie uns einige der Hauptvorteile der Technologie näher erläutern :

  • Li-Ionen-Batterien erfordern weniger Wartung: In Bezug auf die Wartung müssen Li-Ionen-Batterien im Gegensatz zu Blei-Säure-Batterien nicht "bewässert" werden, was bedeutet, dass sie weniger Überwachung und qualifizierte Mitarbeiter benötigen, um Wartungsarbeiten an ihnen durchzuführen.
Quelle : Toshiyuki IMAI / Flickr
  • Sie halten lange: Li-Ionen-Akkus halten, wie bereits erwähnt, relativ lange. Im Durchschnitt kann davon ausgegangen werden, dass ein Li-Ionen-Akku je nach Verwendung acht oder mehr Jahre lang gewartet werden kann.
  • Li-Ionen-Batterien sind wiederaufladbar: Unabhängig davon, ob sie für Haushaltsgeräte oder Industriemaschinen verwendet werden, ist die Möglichkeit, sie nach Belieben aufzuladen, unglaublich nützlich. Das Aufladen ist auch relativ schnell und wird schneller wie wir bei den Fortschritten bei Superschnelligkeit gesehen habenLaden in Elektrofahrzeugen.
  • Sie sind im Allgemeinen sicher: Da Li-Ionen-Batterien nicht die hochgiftigen Chemikalien benötigen, die in konventionelleren Batterien enthalten sind, wie z. B. saure Komponenten in Blei-Säure-Batterien, sind sie relativ sicherer zu verwenden und zu entsorgen.
  • Li-Ionen-Batterien sind relativ umweltfreundlich: Im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien und Alternativen zu fossilen Brennstoffen sind Li-Ionen-Batterien viel umweltfreundlicher. L Ithium ist kein giftiges Schwermetall wie Blei und Das direkte Ersetzen von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor durch Elektrofahrzeuge mit Li-Ionen-Batterien als Stromquelle trägt zur Emissionsreduzierung bei.

Wie Sie jedoch gleich herausfinden werden, können die Umweltvorteile von Li-Ionen-Batterien in gewisser Weise kurzsichtig sein.

Welche Umweltauswirkungen hat die Herstellung und Entsorgung von Batterien?

Möglicherweise ist die wichtigste Umweltauswirkung von Elektrofahrzeugen die Art und Weise, wie Lithium für ihre Batterien bezogen wird.

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Diese Batterien bestehen in der Regel aus Lithiumkobalt für die Kathode und Graphit für die Anode. Der Elektrolyt einer typischen EV-Lithium-Ionen-Batterie besteht ebenfalls aus Lithiumsalz.

Mehr als die Hälfte dieses Lithiums stammt von das sogenannte Lithium-Dreieck das liegt darunter Argentinien, Bolivien und Chile Um es zu extrahieren, bohren Bergleute Löcher in die Salinen und pumpen die salzige, mineralstoffreiche Salzlösung an die Oberfläche, damit sie in riesigen künstlichen Seen oder Teichen verdunsten kann.

Dieser Prozess verbraucht viel Wasser. über 500.000 Gallonen fast 2 Millionen Liter für jede produzierte Tonne Lithium. Ein derart enormer Wasserverbrauch wirkt sich nicht nur auf die umliegenden Ökosysteme aus, sondern hat auch - aus offensichtlichen Gründen - enorme Auswirkungen auf die lokalen Landwirte.

Salzhaufen zur Abholung am Uyuni Salt Flat in Bolivien. Die Kruste befindet sich einige Zentimeter über einem Pool aus lithiumreicher Salzlösung. Quelle : Dan Lundberg / Flickr

Nicht nur das, auch diese großen Verdunstungsbecken sind oft weit davon entfernt, versiegelt zu werden. Dies kann und hat dazu geführt, dass giftige Substanzen in die umgebende Wasserversorgung ausgelaugt werden. Wie vor einigen Jahren in Tibet Die versehentliche Freisetzung von Substanzen wie Salzsäure tötet große Mengen von Wassertieren wie Fische.

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Bei EV-Batterien geht es jedoch nicht nur um Lithium. Es gibt einige andere Schlüsselkomponenten, die für die Umwelt genauso potenziell schädlich sind wie Lithium, wenn nicht sogar mehr. Kobalt und Nickel .

Ersteres befindet sich in großen Lagerstätten in der Demokratischen Republik Kongo und in Zentralafrika. Und dies ist eines der Hauptprobleme - seine geografische Lage.

Es ist relativ einfach, Kobalt zu extrahieren, was einen großen Anreiz zum Ausgraben und Verkaufen geschaffen hat. Dies wird jedoch in Unternehmen, die als " bezeichnet werden, häufig unsicher und umweltschonend durchgeführt." handwerkliche Minen . "Bei diesen informellen Minen wird häufig Kinderarbeit eingesetzt, bei der die Rohstoffe von Hand mit wenig bis gar keiner Schutzausrüstung gewonnen werden.

Kobaltabbau produziert viele luftgetragene Partikel, die häufig giftige Verunreinigungen wie Uran enthalten. Das Einatmen dieser Substanzen wurde mit schwerwiegenden Gesundheitsproblemen wie Atemwegserkrankungen und Geburtsfehlern in Verbindung gebracht.

Kobaltabbaustandorte enthalten häufig auch schwefelhaltige Materialien, die Schwefelsäure erzeugen können, wenn sie Luft und Wasser ausgesetzt werden. Wenn diese Säure aus den Minen abfließt, kann sie Flüsse, Bäche und andere aquatische und terrestrische Umgebungen für sehr lange Zeit zerstören.

Wo die Batterien für Elektrofahrzeuge hergestellt werden, ist auch ein wichtiger Faktor, wenn man ihre Umweltauswirkungen berücksichtigt. Laut Forbes Batterien, die in China hergestellt werden, produzieren etwa 60% mehr Kohlendioxid als Verbrennungsmotoren.

Quelle : NUST / MISIS

Wenn China davon überzeugt werden könnte, westliche Produktionsstandards zu übernehmen, könnte dies erheblich reduziert werden. Der Bericht stellte auch fest, dass diese Fabriken könnte ihre Emissionen um bis zu 66% senken, wenn sie Herstellungstechniken anwenden würden, die in Amerika oder Europa verwendet werden. In diesem Fall wären der Extraktionsprozess und die Produktion von Batterien gleich oder geringfügig höher als der Herstellungsprozess vonICE-Fahrzeuge.

EV-Batterien sind in der Regel auch ziemlich schwer. Dies kann zu anderen, oft übersehenen Umweltauswirkungen führen, z. B. der Notwendigkeit, das Gewicht in anderen Teilen des Autos zu reduzieren.

Leichtere Materialien wie Polymere auf Kohlefaserbasis sind in der Regel energieintensiver herzustellen und schwer zu recyceln.

Ein weiteres Problem bei Elektrofahrzeugen ist die Art und Weise, wie der zum Laden der Batterien verwendete Strom erzeugt wird. Während beim Hinzufügen erneuerbarer Technologien zum Energiemix vieler Länder sprunghafte Fortschritte erzielt wurden, sind viele nach wie vor stark auf Kraftwerke auf Kohlenstoffbasis angewiesen.

Dies ist auch nicht unerheblich. Laut einigen Quellen EVs emittieren im Durchschnitt etwa 2018 kg CO 2 jedes Jahr indirekt. Um dies ins rechte Licht zu rücken, emittieren herkömmliche Benzinautos mindestens doppelt so viel. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass dies weltweit sehr unterschiedlich ist.

Batterieproduktion ist jedoch nur die halbe Wahrheit. So wie Batterien sind entsorgt von am Ende ihres Lebens kann auch möglicherweise die Umwelt schädigen.

Derzeit gibt es wenige Länder, die regelmäßig versuchen zu recyceln Lithium-Ionen-Batterien. Dies hat und wird dazu führen, dass große Mengen verbrauchter Batterien ihre Tage auf Mülldeponien beenden.

Dies ist unglaublich verschwenderisch, da viele der Hauptkomponenten wie Lithium zurückgewonnen und wiederverwendet werden könnten. Während das Recycling erreicht werden kann, haben sich die meisten aktuellen Forschungsarbeiten auf die Verbesserung der Haltbarkeit und Effizienz konzentriert. und reduzierte Produktionskosten .

Einige neue Techniken kann alte Batterien in Dünger verwandeln. Quelle : Singkham / iStock

Gegenwärtige Praktiken beinhalten das einfache Schmelzen Hochtemperaturschmelzen und -extraktion alter Batterien in einem Prozess, der dem Bergbau ziemlich ähnlich ist. Dies ist ein sehr energieintensiver Prozess Zusammensetzen des verborgenen CO. 2 Kosten für Elektrofahrzeuge während ihres Baus.

Verbesserung der Methoden von Recycling dieser alten Batterien könnte jedoch möglicherweise sehr lukrativ sein. Es kann auch immer mehr werden geostrategisch wichtig im Laufe der Zeit.

Woher kommt Lithium?

Lithium, eines der Hauptbestandteile von Lithium-Ionen Batterien stammen aus zwei Hauptquellen: Salzlake und Hartgesteinsablagerungen. Ersteres kommt im Allgemeinen in Salzseen vor und wird durch Verdampfen des Wassers unter Bildung von Lithium-konzentrierten Salzen gewonnen.

Die Soleverdampfung ist die einfachste und häufigste Form der Lithiumextraktion, führt jedoch tendenziell zu der niedrigsten Materialqualität. Derzeit mehr als die Hälfte der weltweiten Lithiumressourcen liegen unter den Salinen in den Andenregionen Argentiniens, Boliviens und Chiles.

Die Extraktion erfolgt durch Pumpen großer Mengen von Sole-Grundwasser aus gebohrten Brunnen, die in Sole-Pools oder Teichen verdampfen müssen. Auch Saltern oder Salzpfannen oder Salare genannt, wird hier das lithiumreiche Sole-Wasser verdampfen gelassenSonne.

Abhängig von der Zusammensetzung des Grundwassers führt dies tendenziell zu einer konzentrierten Mischung aus Mangan, Kalium, Borax und Lithiumsalzen. Diese wird dann filtriert und in einen anderen Verdampfungspool gegeben, bis eine kommerziell brauchbare Menge Lithiumcarbonatsalz vorhanden istextrahiert werden.

Diese Pools oder Teiche kann zu Zufluchtsorten für einige Arten von Wildtieren werden, einschließlich Algen und einigen gefährdeten Vögeln. Als Faustregel werden ungefähr 2 Millionen Liter Wasser benötigt, um eine Tonne Lithium zu produzieren.

Hartgesteinsablagerungen hingegen führen tendenziell zu den besten Lithiumausbeuten. Wie wird Lithium abgebaut?

Die Chemetail Foote Lithium-Betriebsanlage in Nevada. Quelle : Doc Searis / Flickr

Der Abbau von hartem Lithium erfordert erheblich höhere Investitionskosten sowie umfangreiche geologische Kartierungen und Explorationen, um geeignete Lagerstätten zu finden. Sobald diese gefunden wurden, wird das Lithiumerz mit Bohrgeräten gewonnen, das auf Kosten einer erhöhten Geldbelastung eine bessere Lithiumqualität liefert.

Es gibt verschiedene Lithiumerze einschließlich, aber nicht beschränkt auf Petalit LiAl Si2O 5 2 , Lepidolith K Li, Al 3Al, Si, Rb 4 O 10 F, OH 2 , Spodumen LiAl SiO 3 2 . Zu den größten Lithiumquellen für Hartgestein gehören bis heute Australien und Chile. Die Gewinnung von Hartgesteinslithium erfordert in der Regel etwa 3 bis 4 Jahre Kapitalinvestition, bevor sie produktiv wird, und Minen abhängig von den Erzreserven haben in der Regel eine durchschnittliche Lebensdauer von etwa 16 Jahren.

Extraktionsmethoden für die Soleverdampfung erfordern in der Regel etwa 5 Jahre vor der Produktion, halten jedoch mit einer durchschnittlichen Lebensdauer von etwa 30 Jahren viel länger als der Abbau von Hartgestein.

Nach einigen Schätzungen

bei der aktuellen Verbrauchs- und Produktionsrate es wird ein Defizit erwartet Lithium bis Mitte der 2020er Jahre Beispielprobe von Petalit.

Quelle : Eurico Zimbres / Wikimedia Können Lithium-Ionen-Batterien recycelt werden?

Wie bereits erwähnt, können Lithium-Ionen-Batterien mit Sicherheit recycelt werden. Die derzeitigen Praktiken des Recyclings von Li-Ionen-Batterien und die derzeit in Arbeit befindlichen Projekte stecken jedoch noch in den Kinderschuhen.

Zum Beispiel werden in Australien derzeit nur etwa 2-3% der verbrauchten Batterien gesammelt und zum Recycling ins Ausland geschickt. Die europäischen und US-amerikanischen Preise sind mit etwa 5% nicht viel besser. Geben oder Nehmen.

„Es gibt viele Gründe, warum das Recycling von Li-Ionen-Batterien noch keine allgemein anerkannte Praxis ist“, sagte Linda L. Gaines vom Argonne National Laboratory in

ein Interview mit c & en . Zu den Gründen zählen unter anderem technische Einschränkungen, wirtschaftliche Hindernisse, logistische Probleme und regulatorische Lücken, um nur einige zu nennen. Quelle :

John Seb Barber / Flickr Derzeit konzentrieren sich die meisten Lieferanten und ihre Kunden derzeit darauf, die Lebensdauer und Effizienz der Batterie zu verbessern und ihre Kosten zu senken, anstatt sich ernsthaft darauf zu konzentrieren, sie am Ende ihrer Lebensdauer zu recyceln.

Die häufigste Methode zum Recycling der Batterien besteht darin, verbrauchte Batterien bei hohen Temperaturen zu schmelzen, um die darin enthaltenen Edelmetalle wiederzugewinnen. Dies kostet viel Energie und ist tatsächlich teurer als das Extrahieren und Raffinieren neuer Materialien aus Rohstoffen.

Die Forschung ist noch nicht abgeschlossen, aber die meisten Bemühungen sind noch kleine Projekte, die von unabhängigen Forschungsgruppen oder Start-ups durchgeführt werden. Es wurden jedoch auch einige Regierungsinitiativen gestartet, um die wachsende Flut gebrauchter Batterien einzudämmen.

Beispielsweise hat das US-Energieministerium DOE im Januar 2019 das erste Forschungs- und Entwicklungszentrum für das Recycling von Li-Ionen-Batterien des Landes ins Leben gerufen.

ReCell Center . Die Idee ist, das Recycling von Batterien rentabel zu machen und den USA zu ermöglichen, sich selbst an den fehlenden Batterieressourcen wie Kobalt zu versorgen. Das US DOE hat außerdem einen Preis für das Recycling von Batterien in Höhe von 5,5 Millionen US-Dollar ins Leben gerufen, um den freien Markt zu ermutigen, innovative Lösungen für die Sammlung, Lagerung und das Recycling verbrauchter Batterien zu finden.

Quelle :

John Seb Barber / Flickr Auf der anderen Seite des Teichs in Großbritannien hat eine Gruppe von Forschern verschiedener Universitäten ein Konsortium gegründet, um ein ähnliches Ziel zu erreichen.

Projekt zur Wiederverwendung und zum Recycling von Lithium-Ionen-Batterien es bringt 50 Wissenschaftler und Ingenieure aus acht Institutionen und 14 Industriepartnern zusammen. Was kann getan werden, um Elektrofahrzeuge wirklich "grün" zu machen?

Was kann angesichts der sehr realen Umweltauswirkungen, die Elektrofahrzeuge auf dem Planeten haben, getan werden, um sie wirklich "grün" zu machen? Hier einige Beispiele.

1. Auf Li-Ionen-Batterien insgesamt verzichten

Da EV-Batterien von der Wiege bis zur Bahre umweltgefährdend sind, besteht der logischste Schritt darin, sie nicht mehr zu verwenden. Dies ist jedoch viel schwieriger als es sich anhört. Es gibt schließlich gute Gründe dafürLi-Ionen-Batterien sind so allgegenwärtig geworden wie wir zuvor ausführlich beschrieben haben.

Davon abgesehen gibt es einige mögliche Wege zu erkunden.

Ein Beispiel sind die Salzbatterien, die derzeit durch a entwickelt werden.

Zusammenarbeit zwischen der University of Nottingham und sechs Forschungsinstituten in ganz China. Durch die Kombination der Leistung von Oxidbrennstoff mit Metall-Luft-Batterien Diese Batterien könnten sich als praktikabler Ersatz für Li-Ionen-Batterien erweisen. Das Beste daran? Diese Batterien wären vollständig recycelbar, erschwinglich, sicher und theoretisch "grün". Weitere interessante Beispiele sind

Titannitridbatterien oder unter Verwendung des Graphens "Wundermaterial" Quelle :

E-Pit / Hyundai Motor Group Andere aufregende Initiierte sind auch eine potenzielle "nie endende" Batterie. Hergestellt aus

zurückgewonnener und wiederverwendeter Kernbrennstoff Diese Batterien könnten mehr als 28.000 Jahre halten - so behaupten die Entwickler. Diese Nano-Diamant-Batterien werden derzeit von einem kalifornischen Startup entwickelt und sind unzerstörbar und billiger als vorhandene Li-Ionen-Akkuswenn sie voll entwickelt werden können. Andere, esoterischere Beispiele sind umweltfreundliche Flüssigbatterien, die mit Vanillin betrieben werden. Derzeit in der Entwicklung von Forschern an der

Technische Universität Graz Diese interessante Forschungsrichtung wäre wirklich nachhaltig. Eine andere Option könnte die Verwendung sein

Zink-Luft-Batterien . Es wurde gezeigt, dass diese Li-Ionen-Batterien auf allen Ebenen deutlich übertreffen und auch viel besser für die Umwelt sind. Es sollte jedoch beachtet werden, dass Zink, wenn in die Umgebung gelangt kann für lokale Ökosysteme verheerend sein. 2. Li-Ionen-Akkus langlebiger machen

Eine weitere mögliche Lösung besteht darin, die Batterien so langlebig wie möglich zu machen, wenn kein brauchbarer Ersatz für Li-Ionen gefunden wird. Dies würde dazu beitragen, die Notwendigkeit zu verringern, neue Rohstoffe zu extrahieren, um verbrauchte Batterien zu ersetzen, und würde auch dazu beitragen, die Lebensdauer zu verringernmüssen sie am Ende ihres Lebens entweder entsorgen oder recyceln.

Und zum Glück werden derzeit einige Optionen untersucht, um genau dies zu erreichen. Ein Beispiel ist die Zugabe von Molybdän und Schwefel zu Li-Ionen-Batterien, um billige, sehr leichte Batterien mit fast der doppelten Energiedichte bestehender Li-Ionen-Batterien herzustellen.

Derzeit in Entwicklung von der

Universität von Texas Molybdän und Schwefel würden verwendet, um die Lithiumelektroden zu ersetzen und gleichzeitig eine funktionsfähige Batterieeinheit bereitzustellen. Andere Lösungen umfassen die Verwendung von

Sulfidelektroden um auch die Lebensdauer von Li-Ionen-Batterien zu verlängern. Derzeit an der Universität von Florida untersucht, sollten Sulfid-Li-Ionen-Batterien in der Lage sein, die Anzahl der Lade- / Entladezyklen zu verlängern, ohne die Batterie zu beeinträchtigen. 3. Versuchen Sie, Lithiumquellen an Orten zu finden, die sich um die Umwelt kümmern.

Wenn keine Li-Ionen-Batterien ersetzt werden oder keine Möglichkeiten zur Verlängerung ihrer Lebensdauer gefunden werden, könnte eine andere Alternative darin bestehen, nachhaltigere Lithiumquellen zu finden.

Ob sich dies öffnet

Bergbau- und Raffineriebetriebe in Ländern Mit strengen Umweltvorschriften oder der Suche nach Quellen mit einem hohen Eintrittsbarrieren für die Gewinnung würde dies einen großen Beitrag zur Verringerung der Umweltauswirkungen der Lithiumbatterieproduktion und damit der Elektrofahrzeugindustrie im Allgemeinen leisten. Meerwasser zum Beispiel ist

eine potenzielle Lithiumquelle obwohl es ziemlich ausgefeilte Extraktionsmethoden erfordert. Die Verfeinerung des Verfahrens, um es so billig wie Verdunstungsbecken zu machen, wird eine sehr echte Herausforderung sein. Quelle :

Marcel van Schooten / Flickr Andere Länder

wie Portugal treiben auch die Suche nach Wegen zur Herstellung von Lithium im Inland voran. Aber auch dies erfordert die Gewinnung und Verwendung von Rohstoffen, die möglicherweise irgendeine Form von Verschmutzung verursachen. Hier ist es möglicherweise die beste Option, Wege zu finden, um das zu nutzen, was wir bereits in Bezug auf Lithium habenInsgesamt wurde der "Umweltschaden" durch die Gewinnung bereits angerichtet.

Dies würde das Recycling alter Batterien bedeuten. Viele Deponien auf der ganzen Welt sind buchstäblich mit verbrauchten elektronischen Geräten gefüllt, von Laptops bis zu alten Smartphones. Könnten diese "abgebaut" werden, anstatt frisches Lithium aus der Umwelt zu entfernen?

Und genau das ist es, was Forscher an der

Universität von Birmingham Großbritannien schlägt vor. Sie hoffen, mithilfe der für die Nuklearindustrie entwickelten Robotertechnologie potenziell explosive Li-Ionen-Zellen aus Elektrofahrzeugen sicher zu zerlegen, um die darin enthaltenen Edelmetalle zu extrahieren. Aber das ist wirklich nur die halbe Wahrheit. Jede Batterie, die auf Elektrochemie beruht, wie Li-Ionen-Batterien, läuft Gefahr, dass sich ihre Elektroden verschlechtern und zerfallen. Sie werden den Zustand dieser Materialien nicht unbedingt kennen, ohne die zu öffnenBatterie.

Dies hat einige andere Forscher dazu veranlasst, nach alternativen Möglichkeiten zu suchen, um Batterien zu recyceln und Materialien wie Lithium auf vorhersehbarere Weise wiederzugewinnen. Sie schlagen vor, a

biologischer Recyclingprozess das würde Bakterien verwenden, um die Abfallmetalle zu verarbeiten, gekoppelt mit hydrometallurgische Techniken, bei denen Lösungen von Chemikalien ähnlich wie bei der ersten Extraktion von Lithium verwendet werden. Wenn dies erfolgreich ist, könnte diese Art von Initiative ein sehr realer Spielwechsler für die Lithium- und EV-Industrie sein.

Sind Elektrofahrzeuge also wirklich so "grün" und nachhaltig für den Planeten? Wir lassen Sie sich selbst entscheiden.

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