فرایند تولید و ساخت باتریهای خودروهای برقی امری هزینهبر است. با افزایش روزافزون خودروهای برقی در سراسر جهان نگرانیهایی در مورد مدیریت زبالههای الکترونیکی بزرگی که از این خودروها باقی میمانند، ایجاد شده است. قلب تپنده خودروهای الکتریکی از پکیج باتری لیتیوم – یون انرژی میگیرد، این باتریها حاوی مواد معدنی ارزشمندی هستند که بازیافت آنها بسیار کارآمد خواهد بود. حال سوالی که ایجاد میشود این است که آیا این باتریهای مستعل قابلیت بازیافت و برگشت به چرخه صنعت را دارند یا خیر؟ در جواب به این سوال باید گفت که پایان عمر باتریهای خودروهای برقی به معنای پایان عمر آنها در چرخه اقتصادی نیست. یک صنعت جدید حول این موضوع در حال شکلگیری است که با نام «زندگی دوم» و «بازیافت» شناخته میشود. در ادامه زندگی مجدد این باتریها را بیشتر مورد بررسی قرار میدهیم.
تا انتها با اکستریم مگ همراه باشید
آیا باتریهای خودروهای برقی قابلبازیافت هستند؟
باتریهای ماشینهای الکتریکی قابلبازیافت هستند. البته روند بازیافت این نوع باتری با افزایش تعداد خودروهای برقی افزایشیافته است و انتظار میرود این فرایند باگذشت چند سال نیز شدت بیشتری پیدا کند. مراکز بازیافت به شکل تخصصی کار میکنند و اجزای باتری را بادقت جدا ساخته و اجزای مهم مانند فلزاتی نظیر لیتیوم، کبالت، نیکل و مس را استخراج مینمایند. این مواد مجدد به روند تولید باتریهای جدید منتقل میشوند یا در مصارف صنعتی به کار گرفته میشوند. این امر با حفظ منابع ارزشمند به محیطزیست نیز کمک بزرگی میکند.
بیشتر بخوانید: چرا لاستیک خودروهای برقی بسیار سریعتر از مدلهای بنزینی مستهلک میشود؟
مواد حیاتی در باتریهای خودرو چه اهمیتی دارند؟
سازندگان درون هر سلول باتری خودروی برقی، ترکیبی از فلزات حیاتی را جای میدهند تا رانندگان امکان رانندگی با نیروی الکتریکی را داشته باشند. لیتیوم، نیکل، کبالت و منگنز جز اجزای اصلی باتری محسوب میشوند که ستون کاتد را شکل میدهند. سایر اجزای باتری شامل گرافیت جزء اصلی آند و مس و آلومینیوم بهعنوان رسانا است. فرایند استخراج این عناصر سخت و پرهزینه است و با نگرانیهای زیستمحیطی نیز همراه است.
بازیافت باتری برقی یک امر اجتنابناپذیر است که نیاز به آن با تولید انبوه خودروهای برقی و فرسایش باتریها بیشازپیش احساس میگردد. همچنین این امر میتواند فرایند تداوم تولید ماشینهای برقی را نیز تضمین کند. شرکتهای پیشگامی مانند رد وود متریالز (Redwood Materials) در ایالات متحده که بیش از ۹۵ درصد مواد حیاتی را بازیافت مینماید، لایسایکل (Li-Cycle) در کانادا با مدل “Spoke & Hub” و یومیکور (Umicore) بلژیکی همگی در این حوزه مهم فعالیت دارند.
آیا میتوان زندگی دومی برای باتریهای خودروهای برقی مستهلک فراهم کرد؟
هنگامی که باتری قدیمی خودروی الکتریکی بیش از 70 تا 80 درصد توان اولیه شارژ خود را از دست بدهد، برای پیمودن مسافتی که شرکت سازنده برای آن خودرو در نظر گرفته است، کاربرد ندارد. اما میتوان از این باتریهای مستهلک در جهت مصارف کمتقاضاتر بهره گرفت. در کل هنوز ایده زندگی دوم برای باتریهای قدیمی در طیف وسیع و گسترده عملی نشده است ولی همچنان یک ایده جذاب و کاربردی به نظر میرسد. خودروسازان و تأمینکنندگان باتریهای مستهلک را در سیستمهای ذخیرهسازی انرژی ثابت، متعادلسازی شبکه برق یا ذخیره انرژی خورشیدی در خانهها استفاده کردند. چالشهای اقتصادی در این زمینه تا حدودی دست و پا گیر هستند برای نمونه باتریهای لیتیوم-یون نو ارزانتر هستند از اینرو انگیزه مالی برای زندگی دوم این نوع باتری مستهلک کم و ناچیز است.
مطالعه کنید: برد خودروهای برقی چقدر است؟
آینده بازیافت باتریهای برقی
باید گفت که رشد چشمگیر ماشینهای الکتریکی در آینده منجر به پررنگتر شدن لزوم بازیافت باتریهای الکتریکی میگردد. شرکتهای متخصص در این زمینه در حال حاضر تنها مواد حیاتی و مهم را بازیافت میکنند. این روند میتواند در آینده پاکتر از قبل انجام گیرد. متخصصان و افراد فعال در این حوزه به دنبال کاهش انرژی موردنیاز برای جداسازی و پردازش سلولها و جایگزینی روشهای ذوب با دمای بالا با تکنیکهای هیدرومتالورژیکی و زیستی هستند. اگر این موارد زنجیروار کنار هم به شکل صحیح و کاربردی قرار گیرند، فرایند تولید اولیه باتری نیز با اقداماتی نظیر استانداردسازی ساختار پکها و سهولت جداسازی چسبها در راستای بازیافت سریعتر و کمهزینهتر محقق میگردد.
ذخیرهسازی انرژی ثابت
مهمترین و پرکاربردترین مقصد برای باتریهای مستهلک، تأسیسات ذخیرهسازی انرژی ثابت است.
- پشتیبانی از شبکههای برق: با کمک باتریهای بازیافتی میتوان انرژی تولید شده توسط مزارع خورشیدی یا بادی را در طول روز ذخیره کرد و آن را در هنگام اوج مصرف یا شب به جریان اصلی تزریق کرد.
- نیروگاههای اضطراری محلی: این نوع باتری در زندگی دوم با تأمین برق اضطراری برای ساختمانهای تجاری یا مراکز داده محلی بسیار کاربردی هستند.
- مصارف خانگی و کوچک: باتریهای با ظرفیت باقیمانده مناسب میتوانند در سیستمهای کوچکتر، مانند ذخیرهسازی انرژی خورشیدی در منازل یا تأمین برق تجهیزات صنعتی سبک، به کار گرفته شوند.
نتیجهگیری: از تهدید زیستمحیطی تا فرصت اقتصادی
باتریهای خودروهای برقی پس از پایان عمر 10 تا 15 ساله میتوانند بهعنوان ذخایر متحرک مواد خام استفاده شوند. مقصد آنها شامل مسیری دو مرحلهای است: ابتدا، این باتریها از طریق کاربردهای “زندگی دوم” در سیستمهای ذخیرهسازی انرژی، عمر مفید خود را به حداکثر میرسانند. سپس، در مرحله بازیافت، مواد معدنی حیاتی آنها بازیابی و برای تولید باتریهای نسل جدید مورد استفاده قرار میگیرند.
