Egy friss tanulmány, amelyet a Stanford Egyetem készített, rávilágít arra, hogy a lítium-ion akkumulátorok újrahasznosítása számos előnnyel jár a nyersfémek bányászatához képest. Ezek az előnyök különösen az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésében, a vízfelhasználás mérséklésében és az energiafogyasztás visszaszorításában számottevőek.
Az Innovation News Network-ön taglalt kutatás szerint a lítiumakkumulátor-újrahasznosítás kevesebb mint felét bocsátja ki a hagyományos bányászati folyamatok által termelt üvegházhatású gázoknak, miközben mindössze a negyedét igényli a víz- és energiafelhasználásnak.
Különösen nagy előnyt jelent a gyártási hibás selejt anyagok újrahasznosítása, amelyek az újrahasznosított anyagok körülbelül 90%-át teszik ki. A selejt anyagok újrahasznosításakor a hagyományos bányászati és finomítási módszerekhez képest mindössze 19%-os üvegházhatású gázkibocsátás, 12%-os vízhasználat és 11%-os energiafelhasználás érhető el.
A lítium akkumulátorok újrahasznosításának elsődleges forrásai két fő csoportra oszthatók: a gyártók által előállított selejt anyagokra és a felhasználás végén lévő akkumulátorokra, amelyeket vállalatoktól és fogyasztóktól gyűjtenek be.
Ezek a források olyan létfontosságú fémeket tartalmaznak, mint a lítium, a nikkel, a kobalt, a réz, a mangán és az alumínium, amelyek mind kulcsfontosságúak az akkumulátorgyártásban.
A fémek kinyerése az újrahasznosítás révén jelentősen csökkenti a környezetkárosítást a hagyományos bányászati eljárásokkal szemben. Továbbá, az újrahasznosítás alacsonyabb energiaigénye miatt a levegőbe kerülő szennyező anyagok – például korom és kén – mennyisége is csökken.
A lítiumakkumulátor-újrahasznosítás környezeti előnyei nagyban függnek attól, hogy hol találhatók az újrahasznosító üzemek, és milyen energiaforrásokat használnak.
Azok a régiók, ahol az energiatermelés nagyrészt fosszilis tüzelőanyagokon – például szén – alapul, kevésbé élvezik a klímavédelmi előnyöket. Ezzel szemben azok a területek, ahol tisztább energiaforrások, például vízenergia, geotermikus vagy napenergia áll rendelkezésre, jóval környezetbarátabb újrahasznosítási folyamatot tesznek lehetővé.
Egy jelentős példa a Redwood Materials nevű vállalat Nevadában, amely Észak-Amerika legnagyobb ipari méretű lítium-ion akkumulátor-újrahasznosító létesítményét működteti.
A lítiumakkumulátor-újrahasznosítás fenntarthatóságát jelentősen befolyásolja a szállítás is. Az akkumulátorok gyártásához szükséges kritikus fémek bányászata és finomítása gyakran jelentős távolságokat áthidaló globális szállítást igényel.
A világ kobaltkészletének például mintegy 80%-a a Kongói Demokratikus Köztársaságból származik, és ebből 75%-ot Kínába szállítanak tovább feldolgozás céljából. Hasonlóképpen, a lítium főként Ausztráliából és Chiléből származik, és Kínába utazik további finomításra.
Ezzel szemben a használt lítium-ion akkumulátorok újrahasznosítása sokkal rövidebb szállítási távolságokat igényel. Egy kutatás szerint a hagyományos bányászati és finomítási folyamatok átlagosan 57000 kilométeres szállítási távval járnak, ami körülbelül másfélszerese a Föld körüli utazásnak. A használt akkumulátorok begyűjtése és egy kaliforniai újrahasznosító üzembe történő szállítása Amerikában átlagosan mindössze 225 kilométert tesz ki. Ez a jelentős szállítási távolságcsökkenés tovább növeli a lítiumakkumulátor-újrahasznosítás fenntarthatóságát.
Bár a lítiumakkumulátor-újrahasznosítás még fejlődő iparág, az innovatív technológiák folyamatosan javítják a hatékonyságát és fenntarthatóságát. A hagyományos pirometallurgiai eljárások rendkívül magas hőmérsékletet igényelnek, ami nagy energiafelhasználással jár.
A Redwood Materials azonban kifejlesztett egy szabadalmaztatott technológiát, amelyet „redukciós kalcinálásnak” neveznek. Ez az eljárás alacsonyabb hőmérsékleten működik, fosszilis tüzelőanyagok használata nélkül, és növeli a lítium visszanyerési arányát.
Világszerte más laboratóriumok is dolgoznak hasonló fejlesztéseken, amelyek célja az újrahasznosítási módszerek még fenntarthatóbbá tétele.
A lítiumakkumulátor-újrahasznosítás előnyei ellenére az iparág nem fejlődik elég gyorsan ahhoz, hogy lépést tartson az akkumulátorgyártáshoz szükséges nyersanyagok iránti növekvő kereslettel. A fenntarthatósági törekvések azonban remélhetőleg ennek a területnek az innovációját is sürgetik a zöld jövő érdekében.
Kiemelt kép: Unsplash
Devenyi Dalma
